Производительность вентилятора как рассчитать: ☰ Рассчитать производительность вентилятора онлайн ➤ Киев Комфорт

Содержание

✎ расчет для ванной, туалета, кухни – Ventbazar.UA

Содержание:

 


    Вытяжной бытовой вентилятор – самый продающийся агрегат среди вентиляционного рынка. Но много ли покупателей выбрали это изделие правильно для своего помещения? Много ли вентиляторов работают с недостаточной мощностью в данный момент? Чтобы купить правильный агрегат для своей ванной или кухни, достаточно задать один из самых важных вопросов: как выбрать бытовой вентилятор для установки в определенном месте? Мы расскажем Вам все уловки и правила, чтобы Вы точно не прогадали.

В каких случаях наиболее часто требуется установка вытяжного вентилятора? 

  Главное отличие принудительной вентиляции от естественной в том, что в вытяжном отверстии для ускорения вытяжки отработанного воздуха из помещения устанавливается вытяжной вентилятор.

  Для начала давайте разберемся, где мы наиболее часто сталкиваемся с проблемами загрязненного, переувлажненного или задымленного воздуха. Чаще всего ищут:

  • вытяжной вентилятор для ванной комнаты;
  • вытяжной вентилятор для прачечной;
  • вентилятор для туалета;
  • вентилятор для вытяжки на кухне;
  • бесшумный вентилятор для жилой комнаты, где нет качественного воздухообмена.
  Наиболее часто в бытовые помещения устанавливаются вытяжные вентиляторы, а приток воздуха организовывается в вентилируемые помещения из других комнат либо с помощью естественной вентиляции, либо через стеновые или оконные проветриватели.

  Если Вы устанавливаете вытяжной вентилятор в туалете или в ванной комнате, обязательно побеспокойтесь о переточных решетках или отверстиях внизу двери, чтобы воздух из основных помещений замещал удаляемый загрязненный воздух. Если такого перетока не будет, Ваши расходы на вытяжной вентилятор будут лишними, потому что в комнате все равно не будет достаточно свежего воздуха, но влажность все же уйдет.

  Для любой вентиляции необходимо наличии двух каналов - приточного и вытяжного. Если работа одного из них будет нарушена, циркуляция воздуха тут же остановится.
 

Краткая инструкция по выбору прибора

  1. Сначала измеряем диаметр подключения (вент. канал в комнате).
  2. Определяем производительность прибора, подходящую под Ваше помещение (делаем расчеты).
  3. Измеряем диаметр подключения (вент. канал в комнате).
  4. Выбираем функционал для удобства и требований комнаты.
  5. Определяемся с брендом, и выбираем подходящую по требованиям и дизайну модель.
  6. Монтажные работы (не трудный процесс, поэтому можно самостоятельно реализовать).

 

Разнообразие бытовых вентиляторов

  Вентиляторы для бытового применения отличаются:

  • присоединительным диаметром к воздуховоду, воздушному каналу или стояку: от 75 до 150 мм. Чем больше диаметр подключения, тем мощнее вентилятор;
  • принципом работы: осевые, центробежные, комбинированные;
  • типом присоединения к воздушному каналу: поскольку производительность бытовых вентиляторов не так уж и велика, они обычно присоединяются к круглым воздуховодам, или устанавливаются непосредственно в канал;
  • расходом воздуха или производительностью в м3 в час: чем больше помещение, чем длиннее воздуховод, чем выше вентиляционный стояк, тем больший напор должен обеспечить вентилятор;
  • вентилятор с обратным клапаном и без, который обеспечивает защиту от возврата вытяжного воздуха обратно, или попадания в вент. канал загрязнений - основной атребут для туалета и кухни. Кстати, в нашем Блоге есть статья про необходимость обратного клапана - прочтите обязательно;
  • способом регулирования скорости вентилятора: двухскоростные, со ступенчатым или плавным электронным регулированием внешним блоком;
  • режимом работы: для непрерывной работы или периодического включения; 
  • напряжением питания: обычно вентиляторы бытового применения питаются от сети 220 В, иногда 127 В или 12 В;
  • возможностями управления: имеется масса исполнений вентиляторов с управлением по датчику влажности, движения, освещенности, с таймерами и другими возможностями;
  • способом установки: встраиваемый в стену или потолок или накладной монтаж, с выбросом в канал или через воздуховод на улицу.

 

  Разнообразие моделей и исполнений поражает. В нем легко заблудится. Но мы расскажем, с чего стоит начать, и как выбрать вентилятор для конкретного применения, чтобы не ошибиться.

 
 

Как рассчитать производительность вентилятора: формула

  Начнем с того, что задачей вытяжного вентилятора для помещения определенного объема является эффективное удаление загрязненного воздуха с нормативной кратностью, т.е. за единицу времени весь объем воздуха должен несколько раз обновиться. Этим суммарным объемом определяется расход воздуха в м3/ч - основная характеристика вентилятора. Обычно при расчетах учитывают не только нормы воздухообмена, но и запас по производительности, учитывающий местные сопротивления (изгибы воздуховодов, длину стояка, переднюю декоративную панель, фильтры, и т. д.). Для справки можно воспользоваться такой таблицей.

Далее действует формула:

L=S*h*k, где
 

L – производительность вентилятора, м3/час;

S – площадь помещения, м

2;

h – высота потолков;

k – кратность воздухообмена.


  Например, для помещения ванной комнаты с площадью 2х2 м2 выйдет такой расчет: 4*2,5*10= 100 м3/час. То есть, для такой ванной необходим вытяжной вентилятор с производительностью  100 м3/ч. Так как мы берем ванную для примера, влажность воздуха в ней повышена, поэтому потребуется больше давление для вытяжки – инженеры советуют брать для ванных завышенный коэффициент  – 10 крат.
 

  Еще необходимо учесть запас по производительности 15-20% для всех изгибов вентиляционных каналов внутри конструкции здания и прочих элементов, которые создают давление на воздух и уменьшают проходимость – получим значение около 110м3/ч. Таким образом, нам нужен вытяжной вентилятор с расходом не ниже этого значения. Это грубый расчет, но учтите: слишком мощный вентилятор может создавать сквозняки и много шума. Если воспользоваться этой таблицей, то вопрос как выбрать вентилятор для ванной с правильной мощностью решиться сразу же.
 

  Подбор вытяжного вентилятора - не такое уж простое дело, и профессиональная консультация никак не повредит в таких случаях.

В технических расчетах по специальным формулам, которыми пользуются инженеры, для ванной или душевой учитываются излишки влаги, находящиеся в воздухе, плотность воздуха и другие параметры.
 

Как подобрать вентилятор в ванную и санузел?

  В таком помещении важно учитывать необходимость удаления и влаги, и загрязненного воздуха. Поэтому рассматривая варианты для ванной, важно воспользоваться правильными формулами для расчета мощности. Бывает такое, что расчет производится без учета повышенной плотности воздуха, и в итоге, вентилятор попросту не справляется с работой, поэтому всегда лучше следовать вышеуказанной таблице и проводить правильный расчет.
 

  Для ванной нужно выбрать модель с дополнительными опциями, которые обязательны для ванной: датчик влажности, повышенная защита от влажности и брызг воды, изоляция. Неплохо будет так же включить в список требований к модели таймер или таймер задержки выключения. Предусмотрев такие опции, вентилятор будет включаться, как только влажность превысит норму, а выключиться через 25 минут после Вашего ухода (таймер задержки), либо же будет работать по указанному Вами времени (таймер).

Защита априори должна быть встроена в модель, иначе вентилятор не проработает и года, как и любая другая техника при контакте с водой. Поэтому следует смотреть на коэффициент защиты в технических характеристиках – он должен составлять IP 44 и выше.


  Немаловажно предусмотреть наличие обратного клапана или жалюзи, перекрывающих воздушный вытяжной канал после выключения вентилятора. Это избавит от угрозы проникания запахов и влаги из соседних квартир, а также снизит потери тепла в комнатах квартиры. 


Пример модели.
Премиум решение. Вытяжной вентилятор Maico ECA 100 ipro H из серии ECA ipro - идеальный вариант для ванной. Этот надежный прибор считается лучшим на рынке, вернее бренд Maico. Модель характеризуется высокими показателями защиты IP X5, встроенным обратным клапаном, автоматическим датчиком влажности, с функцией настройки времени задержки включения.

Оптимальное решение. Soler&Palau SILENT-100 CHZ SILVER DESIGN - 3C из серии Soler&Palau SILENT DESIGN – у него есть все необходимые функции: обратный клапан, датчик влажности, и защита от влаги в IP45. Правда, он без таймера, но это уже функция для удобства, а не из списка необходимостей.
 

 Отличный вариант для ванной в серебряном цвете - модель Soler&Palau SILENT-100 CHZ SILVER из серии SILENT CHZ. Этот вентилятор располагает не только красивым дизайном, но имеет все нужные функции: регулируемый таймер, датчик влажности, обратный клапан, регулируемый гигростат для измерения влажности (Вы сможете настроить порог допустимой влажности, например 50% RH), а так же световой индикатор.

 


Подбираем вентилятор в туалет

  Тут не нужно выдумывать велосипед, и искать что-то навороченное. Туалет – это маленькое помещение, где и пыль то практически не скапливается. А вот микробов и неприятных запахов – очень много. Тут нужно выбирать самый простой вентилятор, но не забываем про расчеты – уклон делаем на производительность, иначе либо в туалете будет холодно при увеличенной мощности прибора, либо от него не будет толку. Вспоминаем про плохие запахи – распространенная проблема в том, что запах часто возвращается с вент.

каналов, поэтому ищите модель с обратным клапаном или жалюзи.
 

  Что можно посоветовать по функционалу. Чтобы при походе в уборную не думать про включение вентилятора, подберите модель с электроприводом и выведите шнур к выключателю. Тогда прибор будет включаться вместе со светом. Вы можете вывести и отдельную клавишу для него. А для тех, кто забывает выключать свет в туалете – присмотрите вентилятор с таймером задержки. Он будет работать еще 15-20 минут после Вашего ухода, устранит все загрязнения и запахи, и выключиться. И не надо переживать про электроэнергию.

 

Пример модели.

 
  Премиум решение. Вентилятор немецкого производства Helios MiniVent M1/100 N/C, или же Helios MiniVent M1/100 P из серии MiniVent. Обе модели обладают высокой стойкостью к различным видам микроклимата (с повышенной влажностью или запыленностью), а так же прослужат довольно длительный период. Серия MiniVent характеризируется отличной степенью защиты в IP X5 и плотным обратным клапаном, двумя скоростями, низким уровнем шума 25-30 Дб(А) на расстояниии 3м.
Сами же модели обладают полезным для пользователя функционалом: вентилятор MiniVent M1/100 N/C оснащен программированной задержкой выключения, а модель MiniVent M1/100 P имеет датчик присутствия.

  Оптимальный вариант. Модель Вентс 100 ЛД Авто ВТ из серии Вентс ЛД Авто – идеальный прибор, потому что в нем собрано все, а стоимость у него низкая. У этого вентилятора за передней панелью встроены жалюзи, которые не пропускают воздух обратно, а так же реле влажности для автоматического запуска работы при влажности 60-90%, и таймер задержки на 2-30 минут. Из недостатков – защита влажности всего IP 24, но для туалета это и не важно.

  Если же нужна модель еще бюджетней, то неплохим вариантом станет модель Вентс Флип (230/60) ВТ из серии Вентс ФЛИП. Он очень доступный в цене, но при этом в нем встроен обратный клапан, и есть тот самый шнурковый выключатель, с помощью которого можно вывести управление к клавише освещения, а так же есть таймер задержки выключения. То есть, вентилятор отлично подходит для всех требований в туалете.

Как подобрать вентилятор для кухни? 

  Часто вытяжки над плитой не хватает, в таком помещении все равно появляются застойные зоны и духота. Ведь вытяжка собирает испарения непосредственно над плитой (местно), но все остальные остатки пара, влажности, воздух с высокой температурой и запахами собираются под потолком, откуда потом распространяются повсюду в квартире. Поэтому нам важно собрать все загрязнения и запахи не только местно, но и во всем помещении. Вытяжной вентилятор отлично с этим справится.
 

  При выборе вытяжного вентилятора для кухни, кроме учета в расчетах нормативного воздухообмена, учитываются потребности удаления излишков тепла от всех приборов, находящихся в кухне, количества людей и излишков переувлажненного и загрязненного воздуха. При подборе обязательно учитывается частичное удаление воздуха через вытяжку над плитой и приток воздуха из основных помещений квартиры или дома.
 


 

  Что не менее важно, отработанный воздух имеет свойство не удаляться сразу, но и путешествовать по каналам, которые находятся в других комнатах, а потом возвращаться обратно при выключенном вентиляторе. Поэтому для кухни нужен вентилятор с обратным клапаном. Встроенная в нем заслонка герметично закрывает патрубок прибора, и не пропускает тягу с другой стороны, то есть воздух может двигаться только в одну сторону – из помещения.


  При выборе вентилятора в кухню обратите внимание на модели с хорошим фильтром. При готовке в воздухе растворяется жир, частицы масла, эфира, и они оседают на всех поверхностях и приборах. Вентилятор вытягивает их вместе с загрязнённым воздухом, но жир не проходит просто так в шахту – он остается внутри агрегата, скапливается там, и потом мешает его работе, или ломает его. Хороший плотный фильтр скапливает все на себе, защищая и вентилятор, и вент. шахты от засорения маслом и жиром. Поэтому обязательно обращайте внимание на наличие фильтра у прибора. Но помните – фильтр нужно регулярно чистить, примерно раз в полгода: можно просто промыть водой, высушить и положить его обратно.


Мы хотим проконсультировать Вас

 Пример модели.
 
Премиум решение. Отличным вентилятором для кухни является Maico ER 100 из серии Maico ER – у него хороший плотный фильтр, который скрывается прямо за декоративной панелью, и надежный обратный клапан, производится в Германии. Бонусом станет тихая работа двигателя на шариковых подшипниках, корпус, поглощающий шум. Дополнительный монтажный корпус, который чаще всего докупается к прибору, имеет стойкую защиту от горячих температур и влажности, что идеально для кухни. Долговечность и стойкость этой модели при тяжелых условиях кухни удивит Вас. Не забывайте, что у этой модели есть различные модификации с дополнительными функциями.

Оптимальное решение. Осевой вентилятор Vortice Evo ME 100/4' LL из серии Evo. Прекрасный вариант для кухни - модель с повышенной тягой, забирает воздух с 5-ти сторон. Также имеет обратный клапан и двигатель на шариковых подшипниках, что на 100% предотвращает возращение загрязненного воздуха. В дополнение, вентилятор имеет высокую степень защиты IP 45 и второй класс изоляции, а еще работает очень тихо (21-24 дБ(А)), 2 скорости работы и повышенная эффективность, работа в беспрерывном режиме до 30 000 часов без перегревания. Надежный хороший вариант.

 

Вентиляция в гардеробной – нюансы

  Вся фишка гардеробной в том, что люди здесь бывают только несколько раз в день. Поэтому такое помещение плохо вентилируется естественным путем, и появляется спертость воздуха. При спертом воздухе одежда начинает портиться, приобретать неприятный запах, будто она залежалась в коморке. Даже если Вы используете самые стойкие и пахучие кондиционеры при стирке – одежда все равно будет плохо пахнуть. И не будем упоминать про скопление пыли и вещах, или бактерий после невымытых рук – это и так известно. Поэтому в гардеробную нужен вентилятор.
 

  При выборе бытового вентилятора для гардероба смотрим на 3 параметра – тип вентилятора, производительность, таймер.
 

  Производительность. За счет того, что помещение отличается от ванной и кухни, воздух в нем не плотен и не загрязнен. Тут нужно подобрать не сильно производительный вентилятор, чтобы Вам было не холодно переодеваться, но и не слабый, потому что комната обычно имеет площадь несколько больше ванной.
 


 

  Тип прибора. Чаще всего для гардеробной комнаты выбирают осевой или центробежный тип бытового вентилятора – они показывают очень высокие результаты и имеют хорошую эффективность, но можете выбрать и обычный вытяжной тип.


  Таймер нужен для того, чтобы вентилятор выключался без Вашего вмешательства после Вашего ухода, чтобы проветрить все остатки углекислого газа и прочего. Вы можете задать параметр, чтобы он выключался через 30 минут – этого будет достаточно для нужного эффекта.
 

  Пример модели.
  Премиум решение. Осевой вентилятор Maico AWB 100 TC из серии AWB немецкого производства с относительно недорогой ценой, но безупречным качеством. Модель предназначена для помещений до 30 м2, присутствует обратный клапан, прибор с термической защитой от перегрева двигателя и деталей, сделан из прочного долговечного пластика. Дополнительно модель имеет хороший воздушный фильтр, регулируемый таймер, низкое энергопотребление.
  Оптимальный вариант. Вытяжной вентилятор Blauberg Quatro 100 Т станет отличным решением. Во-первых, это вентилятор осевого типа, во-вторых, он обладает хорошей производительностью, и в третьих, у него есть таймер выключения. Так же стоит обратить внимание, что у этой модели есть разные красивые расцветки: золотой, серебрянный, платина, и другие.
  

Дополнительные моменты, которые важно учесть

  • дизайн модели  – с декоративной отделкой или стандартная;
  • возможность монтажа – на стену или потолок, встроенный или накладной, в вытяжной канал, с выбросом в вертикальный общий стояк, за подвесным потолком; 
  • уровень шума – малошумные или стандартные исполнения;
  • разнообразные возможности управления ручного или автоматического управления, описанные выше;
  • возможность присоединения одного или двух помещений к одному вентилятору;
  • энергопотребление вентилятора;
  • возможности обслуживания и сервиса, - для качественных вытяжных вентиляторов не стоит беспокоиться о безотказности в работе или гарантии.


  Стоит особо отметить современные возможности управления бытовыми вентиляторами для более комфортного пользования. Вы можете выставить задержку по таймеру и вентилятор еще будет удалять загрязненный воздух какое-то время, он может работать постоянно или с определенными интервалами, работать с повышенной мощностью или в обычном режиме, может быть совсем бесшумным, включаться шнурковым выключателем, работать с контролем уровня влажности или по датчику движения, включаться вместе с освещением и выключаться с задержкой после выключения света и т.д.

 

Итоги

  Проблема с циркуляцией воздуха может возникать по двум причинам – или нарушен приток свежего воздуха, или нарушена вытяжка отработанного. Чтобы определить, какая причина нарушения циркуляции воздуха в вашей квартире, вам понадобится лист бумаги и спичка. К вытяжному отверстию подносится зажженная спичка или лист бумаги. Если вытяжка нормально работает, то спичка погаснет, а лист бумаги слегка прилипнет к вытяжному отверстию. В таком случае рекомендуем задуматься от установке вытяжного вентилятора.
 

  Выбор бытового вытяжного вентилятора - дело ответственное и интересное. Надеемся, эта статья немного помогла Вам и расширила горизонты для поиска нужной модели с оптимальными характеристиками. Среди преимуществ вытяжных вентиляторов:
 

  1. высокая эффективность, которая не зависит от погоды за окном;
  2. в отличии от естественной вытяжки в туалете, отличаются хорошей производительностью в любое время года;
  3. наличие возможности контролировать вытяжку отработанного воздуха из помещения благодаря наличию различных режимов вентилирования помещения.


  Если необходима профессиональная консультация в подборе вентиляционного оборудования для квартиры, офиса, дома – обращайтесь к нашим консультантам.
 
 

Похожие статьи на тему:

Вентиляторы. Турбовентиляторы. Расчет и подбор вентиляторов

Задача №1.

Расчет вентилятора

Условия:

В наличие есть вентилятор, развивающий давление Pmax не более 70 Па, который используется для вентиляции помещения. Забор воздуха из помещения осуществляется по трубопроводу постоянного диаметра, для которого можно принять, что его сопротивление возрастает на 7 Па на каждый метр. Вентилятор был подсоединен к всасывающему и нагнетающему трубопроводам неизвестной длины, после чего замеры показали, что во входе в вентилятор возникает разряжение Pвв, равное -32 Па, на выходе из вентилятора – избыточное давление Pнв, равное 24 Па. Замеренная скорость воздуха ω в трубопроводе оказалась равной 3 м/с. При расчетах плотность воздуха ρ принять равной 1,2 кг/м3.

Задача:

Необходимо рассчитать, на какую максимальную длину может быть увеличен нагнетательный трубопровод.

Решение:

Рассмотрим формулу расчета давления вентилятора:

P = (Pнв+(ωн2∙ρ)/2) – (Pвв+(ωв2∙ρ)/2)

где ωв и ωн – скорости воздуха во всасывающем и нагнетательном трубопроводах. Поскольку диаметр трубопровода не меняется, то ωв = ωн, отчего формулу можно представить в следующем виде:

P = Pнв - Pвв = 24 - (-32) = 56 Па

Отсюда следует, что имеющийся в наличии вентилятор при данных условиях работы имеет запас давления в 70-56 = 14 Па.

Увеличение длины нагнетательного трубопровода будет приводить к возрастанию сопротивления в нем, что повлечет за собой увеличение значения напора вентилятора. Следовательно, можно рассчитать, до каких пор можно увеличивать сопротивление нагнетающего трубопровода, пока вентилятор не достигнет своего предела по создаваемому напору:

14/7 = 2 м

Получим, что нагнетательный трубопровод может быть удлинен не более чем на 2 метра.

Задача №2 Расчет производительности и давления вентилятора

Условия:

Из помещения с атмосферным давлением P1 = 0,1 мПа через трубопровод постоянного диаметра d = 500 мм откачивается воздух и выбрасывается в атмосферу P2 = 0,1 мПа. Вентилятор работает с расходом Q = 2000 м3/час, потребляя при этом N = 1,1 кВт, а скорость вращения его вала n составляет 1000 об/мин. Замеры показали, что падение давления во всасывающем трубопроводе составляет Pпв = 60 Па, а в нагнетательном – Pпн = 80 Па. При расчетах плотность воздуха ρ принять равной 1,2 кг/м3.

Задача:

Рассчитать создаваемое вентилятором давление, а также вычислить, как изменится производительность вентилятора, если увеличить скорость вращения вала до nн = 1200 об/мин и как при этом изменится мощность.

Решение:

Площадь поперечного сечения трубы равно:

F = (π∙d2) / 4 = (3,14∙0,52) / 4 = 0,2 м2

Чтобы рассчитать давление вентилятора, предварительно необходимо найти скорость воздуха в трубопроводе, которая будет равна как для нагнетательной, так и для всасывающей части вследствие равенства их диаметров. Скорость воздуха можно найти из уравнения расхода:

Q = F∙ω

откуда:

ω = Q / F = 2000 / (3600∙0,2) = 2,8 м/с

После нахождения скорости становится возможным определение давления вентилятора:

P = (P2-P1) + (Pпв+Pпн) + (ω2∙ρ)/2 = (105-105) + (60+80) + (2,82∙1,2)/2 = 145 Па

Расход при увеличенном числе оборотов можно вычислить из следующего соотношения:

Qн/Q = nн/n

откуда:

Qн = Q∙nн/n = 2000∙1200/1000 = 2400 м³/час

Для нахождения мощности при новом числе оборотов воспользуется другим соотношением:

Nн/N = (nн/n)³

откуда:

Nн = N∙(nн/n)³ = 1,1∙(1200/1000)³ = 1,9 кВт

В итоге получим, что давление вентилятора составляет 145 Па, при увеличении числа оборотов до 1200 в минуту расход возрастет до 2400 м3/час, а мощность – до 1,9 кВт.

Задача №3. Расчет КПД вентилятора

Условия:

Из помещения через всасывающий трубопровод диаметром dв = 200 мм с помощью вентилятора откачивается воздух, выбрасываемый в атмосферу через нагнетательный трубопровод диаметром dн = 240 мм. В наличии имеются лишь показания, снятые с датчиков, установленных непосредственно на вентиляторе. Вакуумметр на входе в вентилятор показывает разрежение Pвв = 200 Па, а манометр на выходе вентилятора показывает избыточное давление Pнв = 320 Па. Расходометр откачиваемого воздуха показывает значение Q = 500 м3/час. Потребляемая вентилятором мощность N составляет 0,08 кВт, а скорость вращения его вала n равна 1000 об/мин. При расчетах плотность воздуха ρ принять равной 1,2 кг/м3.

Задача:

Необходимо рассчитать КПД вентилятора и создаваемое им давление.

Решение:

Предварительно найдем скорости движения воздуха во всасывательном и нагнетательном трубопроводах. Выразим и найдем величину скорости ω из уравнения для объемного расхода:

Q = f∙ω

где f = (π∙d2)/4 – площадь поперечного сечения трубопровода. Отсюда получим:

ω = Q/f = (Q∙4)/(π∙d2)

ωв = Q/f = (Q∙4)/(π∙dв2) = (500∙4)/(3600∙3,14∙0,22) = 4,4 м/с

ωн = Q/f = (Q∙4)/(π∙dн2) = (500∙4)/(3600∙3,14∙0,242) = 3,1 м/с

Зная скорости воздуха в нагнетательном и всасывающем трубопроводах, а также давления на входе и выходе вентилятора, становится возможным нахождение давления вентилятора P по следующей формуле:

P = (Pнв+(ωн2∙ρ)/2) – (Pвв+(ωв2∙ρ)/2) = (320+(3,12∙1,2)/2) – (-200+(4,42∙1,2)/2) = 514 Па

Выразим из формулы мощности и найдем величину КПД вентилятора η:

N = (Q∙P)/(1000∙η)

η = (Q∙P)/(1000∙N) = (500∙514)/(3600∙1000∙0.08) = 0,9

Получим, что вентилятор имеет КПД 0,9 и напор 514 Па.

Задача №4. Расчет давления вентилятора

Условия:

Имеется емкость для хранения азота при избыточном давлении P1 в 540 Па. Газ подается в аппарат под избыточным давлением P2 в 1000 Па при помощи вентилятора, соединенного с емкостью для хранения с помощью всасывающего трубопровода, и с аппаратом с помощью нагнетательного трубопровода, при этом потери давления в них составляют Pпв = 120 Па и Pпн = 270 Па соответственно. В нагнетательном трубопроводе поток газа развивает скорость ω равную 10 м/с. При расчетах плотность азота принять ρ равной 1,17 кг/м3.

Задача:

Необходимо рассчитать создаваемое вентилятором давление.

Решение:

Перепад давлений в точках всасывания и нагнетания ΔP будет составлять:

∆P = P2-P1 = 1000-540 = 460 Па

Общие потери Pпоб во всасывающем и нагнетающем трубопроводе будут равны:

Pпоб = Pпв+Pпн = 120+270 = 390 Па

Скоростное давление Pc может быть найдено по следующей формуле:

Pс = (ω2∙ρ)/2 = (102∙1,17)/2 = 59 Па

Зная найденные выше величины можно рассчитать создаваемое вентилятором давление P по следующей формуле:

P = ∆P + Pпоб + Pc = 460 + 390 + 59 = 909 Па

Давление вентилятора составляет 909 Па

Расчет производительности осевого и центробежного вентилятора

Эффективность каждой вентиляционной системы зависит не только от грамотности проектного решения. Вентилятор является «сердцем» таких инженерных коммуникаций. От выбора производительности данного оборудования полностью зависит, насколько эффективной будет вентсистема, сможет ли она обеспечивать необходимые приток и отведение воздуха.

Производительность – важная характеристика любого приточного или вытяжного вентилятора, которая свидетельствует о возможности оборудования за единицу времени перемещать определенное количество воздуха. Данная характеристика может быть в пределах 1-1000 м3/с. Рассчитывается производительность (Q) по следующей формуле:

Q = V/t,

в которой V – объем воздуха, t – интервал времени.

Наиболее популярными являются осевые и центробежные вентиляторы, которые еще называют радиальными. Особенностью осевых являются небольшие габариты и простота. Их корпус характеризуется цилиндрической формой. Рабочее колесо располагается внутри, оно свободно вращается. Радиальные вентиляторы – конструкция, сочетающая в себе рабочее колесо, спиральный корпус, привод и вал. Такое оборудование монтируется на специализированной раме, которая называется станиной.

Основные отличия вентиляционного оборудования

Радиальное и осевое вентоборудование отличается принципом функционирования. В осевом оборудовании происходит движение воздушного потока от входного к выходному патрубку параллельно оси вала. В радиальных – воздух сначала движется вдоль оси вала, а затем изменяет направление движения для выхода на перпендикулярное к оси.

Осевое оборудование характеризуется экономичностью, компактностью и способностью обеспечивать перемещение на небольшие расстояния больших объемов воздуха. Чаще всего в осевых вентиляторах привод находится внутри корпуса. Скорость вращения рабочего колеса выше в сравнении с радиальным вентоборудованием, что обуславливает и более высокий уровень шумов.

Радиальные вентиляторы характеризуются наличием значительного количества модификаций и чаще всего используются в промышленных производственных масштабах. Данное оборудование способно бесперебойно функционировать в обширном температурном диапазоне, выдерживать значительные нагрузки. Конструкция радиальных вентиляторов характеризуется громоздкостью, поэтому их монтаж предполагает наличие соответствующей площадки.

Пример подбора вентиляторов для вентиляции

  Сопротивление прохождению воздуха в вентиляционной системе, в основном, определяется скоростью движения воздуха в этой системе. С увеличением скорости возрастает и сопротивление. Это явление называется потерей давления. Статическое давление, создаваемое вентилятором, обуславливает движение воздуха в вентиляционной системе, имеющей определенное сопротивление. Чем выше сопротивление такой системы, тем меньше расход воздуха, перемещаемый вентилятором. Расчет потерь на трение для воздуха в воздуховодах, а также сопротивление сетевого оборудования (фильтр, шумоглушитель, нагреватель, клапан и др.) может быть произведен с помощью соответствующих таблиц и диаграмм, указанных в каталоге. Общее падение давления можно рассчитать, просуммировав показатели сопротивления всех элементов вентиляционной системы.

 

Рекомендуемая скорость движения воздуха в воздуховодах:

 

 Тип  Скорость воздуха, м/с
 Магистральные воздуховоды  6,0-8,0
 Боковые ответвления  4,0-5,0
 Распределительные воздуховоды  1,5-2,0
 Приточные решетки у потолка  1,0-3,0
 Вытяжные решетки  1,5-3,0

Определение скорости движения воздуха в воздуховодах:

V= L / 3600*F (м/сек)

 

где L – расход воздуха, м3/ч; F – площадь сечения канала, м2.

Рекомендация 1.

Потеря давления в системе воздуховодов может быть снижена за счет увеличения сечения воздуховодов, обеспечивающих относительно одинаковую скорость воздуха во всей системе. На изображении мы видим, как можно обеспечить относительно одинаковую скорость воздуха в сети воздуховодов при минимальной потере давления.

 

 

Рекомендация 2.

В системах с большой протяженностью воздуховодов и большим количеством вентиляционных решеток целесообразно размещать вентилятор в середине вентиляционной системы. Такое решение обладает несколькими преимуществами. С одной стороны, снижаются потери давления, а с другой стороны, можно использовать воздуховоды меньшего сечения.

 

 

Пример расчета вентиляционной системы:

Расчет необходимо начать с составления эскиза системы с указанием мест расположения воздуховодов, вентиляционных решеток, вентиляторов, а также длин участков воздуховодов между тройниками, затем определить расход воздуха на каждом участке сети.

 Выясним потери давления для участков 1-6, воспользовавшись графиком потери давления в круглых воздуховодах, определим необходимые диаметры воздуховодов и потерю давления в них при условии, что необходимо обеспечить допустимую скорость движения воздуха.

Участок 1: расход воздуха будет составлять 220 м3/ч. Принимаем диаметр воздуховода равным 200 мм, скорость – 1,95 м/с, потеря давления составит 0,2 Па/м х 15 м = 3 Па (см. диаграмму определение потерь давления в воздуховодах).

Участок 2: повторим те же расчеты, не забыв, что расход воздуха через этот участок уже будет составлять 220+350=570 м3/ч. Принимаем диаметр воздуховода равным 250 мм, скорость – 3,23 м/с. Потеря давления составит 0,9 Па/м х 20 м = 18 Па.

Участок 3: расход воздуха через этот участок будет составлять 1070 м3/ч. Принимаем диаметр воздуховода равным 315 мм, скорость 3,82 м/с. Потеря давления составит 1,1 Па/м х 20= 22 Па.

 

Участок 4: расход воздуха через этот участок будет составлять 1570 м3/ч. Принимаем диаметр воздуховода равным 315 мм, скорость – 5,6 м/с. Потеря давления составит 2,3 Па х 20 = 46 Па.

Участок 5: расход воздуха через этот участок будет составлять 1570 м3/ч. Принимаем диаметр воздуховода равным 315 мм, скорость 5,6 м/с. Потеря давления составит 2,3 Па/м х 1= 2,3 Па.

Участок 6: расход воздуха через этот участок будет составлять 1570 м3/ч. Принимаем диаметр воздуховода равным 315 мм, скорость 5,6 м/с. Потеря давления составит 2,3 Па х 10 = 23 Па. Суммарная потеря давления в воздуховодах будет составлять 114,3 Па.

 

Когда расчет последнего участка завершен, необходимо определить потери давления в сетевых элементах: в шумоглушителе СР 315/900 (16 Па) и в обратном клапане КОМ 315 (22 Па). Также определим потерю давления в отводах к решеткам (сопротивление 4-х отводов в сумме будут составлять 8 Па).

 

Определение потерь давления на изгибах воздуховодов

График позволяет определить потери давления в отводе, исходя из величины угла изгиба, диаметра и расхода воздуха.

Пример. Определим потерю давления для отвода 90° диаметром 250 мм при расходе воздуха 500 м3/ч. Для этого найдем пересечение вертикальной линии, соответствующей нашему расходу воздуха, с наклонной чертой, характеризующей диаметр 250 мм, и на вертикальной черте слева для отвода в 90° находим величину потери давления, которая составляет 2Па.

Принимаем к установке потолочные диффузоры серии ПФ, сопротивление которых, согласно графику, будет составлять 26 Па.

Теперь просуммируем все величины потери давления для прямых участков воздуховодов, сетевых элементов, отводов и решеток. Искомая величина 186,3 Па.

Мы рассчитали систему и определили, что нам нужен вентилятор, удаляющий 1570 м3/ч воздуха при сопротивлении сети 186,3 Па. Учитывая требуемые для работы системы характеристики нас устроит вентилятор требуемые для работы системы характеристики нас устроит вентилятор ВЕНТС ВКМС 315.

 

Определение потерь давления в воздуховодах.

 

 

 

Определение потерь давления в обратном клапане.

 

 

 

Подбор необходимого вентилятора.

 

 

 

Определение потерь давления в шумоглушителях.

 

 

 

Определение потерь давления на изгибах воздухуводов.

 

 

 

Определение потерь давления в диффузорах.

 

 

Расчёт вентиляции

Расчёт вентиляции
Основные параметы вентиляторов:

 

  • Производительность – сколько воздуха перекачивается за определённое время. Измеряется в CFM (кубических футов в минуту) или м³/час (1CFM = 1.7м³/час)
  • Уровень шума – Измеряется в децибелах (дБ / dB)
  • Диаметр
  • Скорость вращения
  • Мощность

 


 

ВАЖНО:

 

  • Для создания наиболее эффективной, тихой вентиляции и охлаждения бокса необходимо организовать кратчайший и беспрепятственный воздушный поток от пола до потолка, равномерно проходящий по всей площади бокса, в объёме, достаточном для охлаждения лампы.

 

  • Вентилятор должен обновлять воздух в боксе каждые 3–5 минут. Узнать объем бокса можно умножив его Длину на Ширину на Высоту.

 

  • Горячий воздух поднимается вверх, а холодный опускается вниз (физика). Наиболее эффективно оборудовать отток воздуха как можно выше, а приток как можно ниже.

 

  • При активном оттоке и притоке нужны равные по производительности вентиляторы на вдув/выдув. При активном оттоке и пассивном притоке отверстие для притока должно быть больше, чем для оттока.

 

  • Не забывайте делать поправку на t в комнате зимой и летом, если она у вас «гуляет». Я на этом первый раз подставился. Бокс делал зимой и с t все было ОК. Наступило лето, t в комнате поднялась на 5 градусов, в боксе соответственно тоже поднялась.

 

  • Канальные вентиляторы самые эффективные для оттока/притока воздуха.

 

  • Компьютерные вентиляторы имеют небольшие размеры, используются для оттока/притока воздуха в мини-боксах, и для обдува растений в первые недели жизни.

 

  • Бытовые вентиляторы используются для общей циркуляции воздуха. Раскачивание вентилятора из стороны в сторону не даёт застояться воздуху и положительно сказывается на развивающихся растениях – стебли становятся прочнее от раскачивания.

 

БЕЗОПАСНОСТЬ:

 

  • Если вентиляция отключается по таймеру вместе с освещением, учтите что мощная лампа сильно разогревается во время работы и будет остывать уже без вентиляции, что может вызвать раскол стекла в светильнике или ожог макушек растений.

 

  • Необходим вентилятор обдувающий макушки растений, если они расположены близко к лампе.

 

  • Компьютерные вентиляторы подключаются через блок питания на 12в, при подключении напрямую к сети 220в компьютерный вентилятор сгорит.

 

Расчет вытяжного вентилятора довольно прост: нужно вычислить объем комнаты (длина х ширина х высота). Например, комната 3x4 метра, высота потолка 3 метра; соответственно объем составит 3 х 4 х 3= 36 кубических метров. Воздух следует обновлять каждые 5 минут. Получается, что за 1 час воздух обновляется двенадцатикратно (60 мин. +5 мин. =12). Таким образом, теоретически вентилятор должен номинально вырабатывать 432 кубометра в час (12 х 36 кубометров). Но это только теоретически, поскольку в реальной жизни слишком много факторов, готовых подпортить этот красивый расчет. Если вы применяете фильтр из активированного угля (как многие), то тем самым производительность вентилятора будет ограничена. Если нужна труба для вывода воздуха наружу, то каждое её колено будет отбирать у вентилятора мощность. Если воздухозаборник мал, свежий воздух не сможет поступать достаточно быстро; сопротивление тоже уменьшит производительность. Если ко всему этому добавить ещё износ и отложение пыли, то в итоге вентилятор окажется не столь эффективен, как указано в его номинальной мощности. Приложите все усилия, чтобы учесть эти факторы; скорее пусть вентилятор будет немного мощным, чем слабым. К вашей расчетной величине добавьте
еще 25%.

Расчет вентиляции

При выборе оборудования для системы вентиляции необходимо рассчитать следующие параметры:
Производительность по воздуху 
Мощность калорифера
Рабочее давление, создаваемое вентилятором 
Скорость потока воздуха и площадь сечения воздуховодов 
Допустимый уровень шума

Ниже приводится упрощенная методика подбора основных элементов системы приточной вентиляции, используемой в бытовых условиях.

Производительность по воздуху

Проектирование системы вентиляции начинается с расчета требуемой производительности по воздуху или «прокачки», измеряемой в кубометрах в час. Для этого необходим поэтажный план помещений с экспликацией, в которой указаны наименования (назначения) каждого помещения и его площадь. Расчет начинается с определения требуемой кратности воздухообмена, которая показывает сколько раз в течение одного часа происходит полная смена воздуха в помещении. Например, для помещения площадью 50 квадратных метров с высотой потолков 3 метра (объем 150 кубометров) двукратный воздухообмен соответствует 300 кубометров в час. Требуемая кратность воздухообмена зависит от назначения помещения, количества находящихся в нем людей, мощности тепловыделяющего оборудования и определяется СНиП (Строительными Нормами и Правилами). Так, для большинства жилых помещений достаточно однократного воздухообмена, для офисных помещений требуется 2-3 кратный воздухообмен.

Для определения требуемой производительности необходимо рассчитать два значения воздухообмена: по кратности и по количеству людей, после чего выбрать большее из этих двух значений.

Расчет воздухообмена по кратности:
L = n * S * H, где
       L — требуемая производительность приточной вентиляции, м3/ч;
       n — нормируемая кратность воздухообмена: для жилых помещений n = 1, для офисов n = 2,5;
       S — площадь помещения, м2;
       H — высота помещения, м;

Расчет воздухообмена по количеству людей:
L = N * Lнорм, где
       L — требуемая производительность приточной вентиляции, м3/ч;
       N — количество людей;
       Lнорм — норма расхода воздуха на одного человека:
в состоянии покоя — 20 м3/ч;
работа в офисе — 40 м3/ч;
при физической нагрузке — 60 м3/ч.

Рассчитав необходимый воздухообмен, выбираем вентилятор или приточную установку соответствующей производительности. При этом необходимо учитывать, что из-за сопротивления воздухопроводной сети происходит падение производительности вентилятора. Зависимость производительности от полного давления можно найти по вентиляционным характеристикам, которые приводятся в технических характеристиках оборудования. Для справки: участок воздуховода длиной 15 метров с одной вентиляционной решеткой создает падение давления около 100 Па.

Типичные значения производительности систем вентиляции:
Для квартир — от 100 до 500 м3/ч;
Для коттеджей — от 1000 до 2000 м3/ч;
Для офисов — от 1000 до 10000 м3/ч.

 

Мощность калорифера

Калорифер используется в приточной системе вентиляции для подогрева наружного воздуха в холодное время года. Мощность калорифера рассчитывается исходя из производительности системы вентиляции, требуемой температуры воздуха на выходе системы и минимальной температуры наружного воздуха. Два последних параметра определяются СНиП. Температура воздуха, поступающего в жилое помещение, должна быть не ниже +18°С. Минимальная температура наружного воздуха зависит от климатической зоны и для Москвы принимается равной -26°С (рассчитывается как средняя температура самой холодной пятидневки самого холодного месяца в 13 часов). Таким образом, при включении калорифера на полную мощность он должен нагревать поток воздуха на 44°С. Поскольку сильные морозы в Москве непродолжительны, в приточных системах можно устанавливать калориферы, имеющие мощность меньше расчетной. При этом приточная система должна иметь регулятор производительности для уменьшения скорости вентилятора в холодное время года.

При расчете мощности калорифера необходимо учитывать следующие ограничения:
Возможность использования однофазного (220 В) или трехфазного (380 В) напряжения питания. При мощности калорифера свыше 5 кВт необходимо 3-х фазное подключение, но в любом случае 3-х фазное питание предпочтительней, так как рабочий ток в этом случае меньше.

Максимально допустимый ток потребления. Ток, потребляемый калорифером, можно найти по формуле:
I = P / U, где
       I — максимальный потребляемый ток, А;
       Р — мощность калорифера, Вт;
       U — напряжение питание:
220 В — для однофазного питания;
660 В (3 × 220В) — для трехфазного питания.

Температуру, на которую калорифер заданной мощности сможет нагреть приточный воздух, можно рассчитать по формуле:
ΔT = 2,98 * P / L, где
       ΔT — разность температур воздуха на входе и выходе системы приточной вентиляции,°С;
       Р — мощность калорифера, Вт;
       L — производительность вентиляции, м3/ч.

Типичные значения расчетной мощности калорифера — от 1 до 5 кВт для квартир, от 5 до 50 кВт для офисов. Если использовать электрический калорифер с расчетной мощностью не представляется возможным, следует установить водяной калорифер, который использует в качестве источника тепла воду из системы центрального или автономного отопления.

Рабочее давление, скорость потока воздуха в воздуховодах и допустимый уровень шума

После расчета производительности по воздуху и мощности калорифера приступают к проектированию воздухораспределительной сети, которая состоит из воздуховодов, фасонных изделий (переходников, разветвителей, поворотов) и распределителей воздуха (решеток или диффузоров). Расчет воздухораспределительной сети начинают с составления схемы воздуховодов. Далее по этой схеме рассчитывают три взаимосвязанных параметра — рабочее давление, создаваемое вентилятором, скорость потока воздуха и уровень шума.

Требуемое рабочее давление определяется техническими характеристиками вентилятора и рассчитывается исходя из диаметра и типа воздуховодов, числа поворотов и переходов с одного диаметра на другой, типа распределителей воздуха. Чем длиннее трасса и чем больше на ней поворотов и переходов, тем больше должно быть давление, создаваемое вентилятором. От диаметра воздуховодов зависит скорость потока воздуха. Обычно эту скорость ограничивают значением от 2,5 до 4 м/с. При больших скоростях возрастают потери давления и увеличивается уровень шума. В тоже время, использовать «тихие» воздуховоды большого диаметра не всегда возможно, поскольку их трудно разместить в межпотолочном пространстве. Поэтому при проектировании вентиляции часто приходится искать компромисс между уровнем шума, требуемой производительностью вентилятора и диаметром воздуховодов. Для бытовых систем приточной вентиляции обычно используются гибкие воздуховоды сечением 160—250 мм и распределительные решетки размером 200×200 мм — 200×300 мм.

Для точного расчета схемы вентиляции и воздухораспределительной сети, а также для разработки проекта вентиляции обращайтесь к нашим менеджерам.

Как рассчитать и подобрать оборудование для приточно-вытяжной вентиляции квартиры

Как рассчитать и подобрать оборудование для приточно-вытяжной вентиляции квартиры от «ЕвроХолод» (Москва). Получите коммерческое предложение, позвонив по телефону +7(495) 745-01-41.

Чтобы получить коммерческое предложение, напишите запрос на e-mail [email protected] или отправьте быструю заявку

В статье приведена адаптированная методика расчёта автономной системы приточно-вытяжной вентиляции на примере 3-х комнатной квартиры. Вы узнаете о том, как вычислить пиковые значения пропускной способности и узнаете, как правильно подобрать оборудование исходя из потребностей квартиры.

Анализ помещения и постановка задачи для системы

Проверьте при помощи листа бумаги или свечи, работает ли вытяжной вентиляционный канал квартиры, выходы которого находятся в ванной комнате и на кухне.

Для определения количества и производительности приточных устройств, необходимых в той или иной комнате, можно использовать два варианта, актуальных в зависимости от сложности всей системы.

Вариант № 1. Профессиональный инженерный онлайн-калькулятор. Этот способ наполнен довольно сложными терминами и формулировками и скорее подойдёт для сложных планировок с множеством помещений, которые имеют разные требования к воздухообмену. Для полноценного использования потребуются знания и профессиональный опыт.

Вариант № 2. Самостоятельный расчёт, подходящий под требования СНиП. Вентиляция обычной квартиры или небольшого дома имеет минимальную сложность, поэтому с её расчётом справится любой домашний мастер.

Для самостоятельной реализации проекта необходимо пять показателей.

Диаметр воздуховода. Сложный расчёт на основе данных СНиП, количества людей, функций помещения в разное время суток и т. д. Однако из опыта известно, что всё сводится к трём популярным диаметрам (сечениям) канала — 100, 125 и 150 мм. Соответственно:

  • 100 мм — для постоянного непрерывного воздухообмена круглые сутки при малой мощности вентиляторов;
  • 125 мм — периодическое проветривание во время нахождения людей в помещении (например, с 18.00 до 8.00) на малой и средней мощности;
  • 150 мм — быстрое проветривание 1–2 раза в сутки для помещений с нерегулярным или редким нахождением людей.

Соответственно, диаметр воздуховода в нашем случае зависит не от мощности приборов, а от требований к помещению.

Производительность вентилятора. Измеряется в м3/час. Согласно СНиП 41–01–2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование», должен обеспечиваться воздухообмен не менее 3 м3 в 1 час на 1 м2 жилой площади. Другими словами, система должна пропускать через себя весь объём воздуха в помещении за 1 час. Учтите, что приточная вентиляция обеспечивает приток воздуха от 5 до 40 м3/час, в зависимости от установленного режима.

Форма, сечение и стенки канала. Существуют препятствия, которые могут существенно повлиять на пропускную способность системы:

  1. Гофрированные стенки канала забирают 7–9% мощности вентилятора. Выбирайте гладкие трубы круглого сечения.
  2. Прямые углы (90°) канала — каждый угол берёт 2–3% мощности вентилятора. Проектируйте канал с минимальным количеством углов.
  3. Фильтры и шумопоглотители. Их пропускная способность и потери также указаны в заводских документах.

Производительность приточных устройств. Она должна быть равна производительности вытяжной системы, иначе вытяжные вентиляторы будут работать с нагрузкой и без должного результата. Цифры этого основного показателя всегда есть в инструкции к приточным устройствам.

Специфика помещений. Можно усложнить задачу, применяя расчёт воздуха на человека или по кратности обмена, но на практике достаточно информации из нормы СНиП — 3 м3 на 1 м2 для спален, гостиных, детских комнат. Тот же документ говорит о фиксированных нормах:

  1. Для кухни — 90 м3/час.
  2. Для ванной комнаты — 25 м3/час.
  3. Для туалета — 30 м3/час.
  4. Для совмещённого санузла — 35 м3/час.

Следует отметить, что данные нормы выработаны с огромным запасом, который на практике не реализуется. Проблема влажности и посторонних запахов решается по необходимости — во время готовки или душа включается усиленная вытяжка. Для обеспечения фиксированных норм при хорошей тяге в штатном вентканале достаточно обеспечить приток. При установке вентилятора на штатный канал приток также должен быть усилен.

Расчёты

Расчёт жилых комнат

Сумма площадей: 12 + 16 + 21 = 59 м2. Объём воздуха для обмена по СНиП: 59 х 3 = 177 м3.

Расчёт для ванной комнаты или кухни

Требование к вытяжке — обеспечить полный воздухообмен в течение 15 минут. Объём кухни по норме: 9 х 7 = 27 м3, которые должны удалиться за четверть часа. Соответственно, пропускная способность вентилятора вытяжки будет равна не менее 27 х 4 = 108 м3/час во время работы вытяжки (40–60 мин/день).

На практике этот показатель у большинства бытовых вытяжек значительно выше — от 220 м3/час, однако в 50% случаев они работают вхолостую из-за отсутствия притока.

Расчёт помещения санузлов

Ванная. Объём воздуха: 4 х 3 = 12 м3/час. Полный обмен воздуха за 5 мин (1/12 часа). Пропускная способность — 12 х 12 = 144 м3/час.

Туалет. Объём воздуха: 2 х 3 = 6 м3/час. Полный обмен за 5 мин (1/12 часа). Пропускная способность системы — 6 х 12 = 72 м3/час.

Напомним, что вычисленные показатели относятся к пропускной способности притока, на основе которых подбирается вытяжное оборудование.

Полученные данные можно объединить в таблицу:

Помещение Площадь, м2 Обмен по норме СНиП, м3/час Оптимальный диаметр канала, мм Количество колен, шт. Источник притока Примечание
Спальня 16 16 х 3 = 48 125 1 Оконный/стеновой клапан Периодическое проветривание 10 часов в сутки (с 22.00 до 08.00)
Детская 12 12 х 3 = 36 100 2 Постоянное проветривание
Гостиная 21 21 х 3 = 63 125 2 Постоянное проветривание
Кухня 9 90 (108 на пике) 150 3 Оконный/стеновой клапан через жилые помещения Постоянное проветривание с периодическим усилением (вытяжка)
Ванная 4 25 (144 на пике) 150 2 Периодическое усиленное проветривание
Туалет 2 30 (72 на пике) 150 - Периодическое усиленное проветривание

Вопрос. Как обеспечить приток 144 м3/час в ванную, если максимальная способность приточных клапанов — 40 м3/час?

Ответ. Подключите приток для ванны и туалета к объединённой вытяжке из жилых комнат. Качество воздуха вполне подойдёт для усиленного проветривания, а суммарные 120 м3/час притока обеспечат нормальную эффективность работы вытяжки.

Количество колен — показатель потерь мощности вытяжного вентилятора (2% на одно колено), учитывайте это при подборе оборудования.

На основе приведённых данных можно подбирать оборудование — оконные и стеновые клапаны, вентиляторы и вытяжки, каналы. Главное, соблюдать правило — объём притока должен быть равен объёму отвода воздуха. Целесообразно использовать централизованную многоканальную систему с отводами в каждое помещение (300–700 у.е.), а на отдельные комнаты установить контроллеры мощности и таймеры включения (от 15 у. е./шт.).

Используя приведённую в статье адаптированную методику, вы сможете сэкономить на услугах профессионалов. Это вполне допустимо, учитывая невысокую сложность. Теперь остаётся выбрать оборудование, цена которого будет зависеть только от качества изделия и уровня шума.

Мы - профессиональная инжиниринговая проектно-монтажная компания. На нашем сайте Вы можете получить коммерческое предложение и найти необходимую информацию.

Как рассчитать и подобрать оборудование для приточно-вытяжной вентиляции квартиры от «ЕвроХолод» (Москва). Получите коммерческое предложение, позвонив по телефону +7(495) 745-01-41.

Чтобы получить коммерческое предложение, напишите запрос на e-mail [email protected] или отправьте быструю заявку


Получить коммерческое предложение

Получите коммерческое предложение по вашему объекту, отправив сейчас быструю заявку.

Опишите кратко суть задачи:

Группа компаний «ЕвроХолод» готова реализовать комплексные решения по устройству внутренних инженерных систем и сетей зданий. Мы предоставляем гарантию на купленную у нас технику и все монтажные работы!

Ждем Вашего звонка по телефону: +7(495) 745-01-41

Наш email: [email protected]

О компании , Отзывы , Наши объекты , Контакты

Как построить кривую производительности вентилятора

Разработка кривой вентилятора для центробежных вентиляторов

Кривая производительности вентилятора показывает давление и скорость потока, которые вентилятор будет производить для любой подключенной к нему системы. Фактическая производительность вентилятора зависит от детального дизайна каждой системы. Разработчики системы рассчитывают требования к технологическому воздуху, а инженер по применению вентиляторов выбирает вентиляторы, отвечающие этим требованиям, которые графически представлены в виде кривой вентилятора.

Мы можем построить кривую производительности вентилятора для любой заданной спецификации, от мощности до температуры и статического давления. Для этой демонстрации мы используем статическое давление в зависимости от объема воздушного потока.

Сбор точек данных для построения кривой производительности вентилятора

Любая кривая - это просто серия точек, нанесенных на график и соединенных для экстраполяции сплошной кривой. Чтобы получить эти точки данных, нам нужно измерить элемент, который мы хотим построить, по минимуму, максимуму и нескольким точкам между ними.

В этом случае мы измеряем статическое давление вентилятора (ось y) относительно объема воздушного потока (ось x). Чтобы получить различные точки, которые будут формировать кривую производительности вентилятора, мы изменяем объем воздушного потока и снимаем показания статического давления вентилятора на каждом созданном уровне объема.

Для этой кривой производительности вентилятора мы измеряем статическое давление (показатель сопротивления воздушного потока внутри вентилятора) с помощью трубки Пито на заданном расстоянии от выхода вентилятора к середине воздуховода.

Мы изменяем объем воздушного потока с помощью металлических пластин, чтобы варьировать размер выходного отверстия вентилятора. Чтобы получить максимальное значение, мы проводим измерения без металлической пластины, закрывающей выходное отверстие вентилятора. Чтобы получить минимум, мы используем сплошную пластину, полностью закрывающую розетку. Когда на графике нанесено необходимое количество точек данных, мы можем соединить их, чтобы сформировать кривую статического давления вентилятора.

Что мы делаем с изгибами вентилятора

Мы предоставляем кривые вентиляторов инженерам, устанавливающим центробежные вентиляторы в промышленных приложениях.Кривые производительности вентилятора для рассматриваемого вентилятора необходимы для завершения установки и эффективной работы вентилятора.

Послушайте это от разработчика приложений

Старший инженер-разработчик Чет Уайт демонстрирует процесс измерения и построения кривой производительности вентилятора в этом 5-минутном видео.

Когда вы будете готовы начать свой проект, свяжитесь с одним из наших инженеров по приложениям, чтобы обсудить детали ваших спецификаций.

Связанное содержимое

Если вам нужна дополнительная информация о том, для каких спецификаций требуются кривые производительности вентиляторов, вас могут заинтересовать другие блоги:

Мы приветствуем комментарии и вопросы на нашей странице в LinkedIn, и вы всегда можете связаться с нами или запросить ценовое предложение для получения более подробной информации.

Как считывать кривую производительности вентилятора

Возможность считывать кривую вентилятора позволит вам выбрать лучший вентилятор для ваших требований, если вентилятор должным образом протестирован и сертифицирован.Кривые вентилятора графически отображают данные производительности вентилятора: CFM, RPM, SP и BHP.

Первое, что следует отметить в графике кривой вентилятора, это то, что он имеет 3 оси:

  • Горизонтальная нижняя ось = Объемный расход воздуха (SCFM или м3 / сек.)
  • Вертикальная левая ось = Статическое давление (дюймы водяного столба [wg], паскали [Па] или мм водяного столба)
  • Вертикальная правая ось = Тормозная мощность (л.с. или кВт)

График кривой вентилятора фактически демонстрирует две кривые, относящиеся к одному и тому же вентилятору:

CFM VS SP CURVES
Кривая статического давления показывает взаимосвязь между возможностями статического давления вентилятора и его объемным расходом воздуха при данной скорости вентилятора.

КРИВЫЕ КОНФИГУРАЦИИ В МИНУТУ ПРОТИВ ВНД
Вторая кривая показывает взаимосвязь между расходом воздуха вентилятора и тормозной мощностью. (кривая и ось красного цвета)

ВЫБЕРИТЕ ЖЕЛАЕМЫЙ CFM
После выбора CFM нарисуйте вертикальную линию, пересекающую кривые CFM и SP, которые проходят снизу справа вверх слева. В нашем примере мы выбрали 8000 кубических футов в минуту, отмеченные синей вертикальной линией.

ВЫБЕРИТЕ ЖЕЛАЕМЫЙ SP
Проведите горизонтальную линию через вертикальную левую ось при желаемом давлении вентилятора до места пересечения с только что проведенной вертикальной линией.В нашем примере мы выбрали статическое давление 8 дюймов вод. Ст. Когда пересечение этих двух линий не совпадает с кривой, вам нужно будет рассчитать и нарисовать системную кривую и перерисовать кривую вентилятора при другом числе оборотов [мы рассмотрим системные кривые и законы сродства или вентилятора в другом посте].

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЩНОСТИ ДВИГАТЕЛЯ
Проведите вертикальную линию от точки, где системная кривая пересекает кривую CFM и SP, до места, где она пересекает кривую CFM и BHP для вентилятора.Это забойная мощность, которая потребуется вентилятору для создания желаемых кубических футов в минуту и ​​давления при заданной скорости вращения вентилятора.

Для обзора, в этом примере желаемая производительность составляет 8000 кубических футов в минуту при 8 дюймах водяного столба SP. Проведение линии до кривой зависимости CFM от BHP показывает, что эта конфигурация потребует 17,7 BHP для достижения 8000 CFM. В этом сценарии мы бы порекомендовали двигатель мощностью 25 л.с., чтобы учесть потери в ременной передаче и при необходимости внести некоторые изменения в производительность вентилятора в будущем.

Мы производим и выбираем центробежные вентиляторы и кривые в G Squared и всегда готовы помочь с выбором вентиляторов.

Счетчик вентилятора

(осевой и центробежный) | давление и расход

Вентиляторы используются для перемещения газов (например, воздуха) из одного места в другое для вытяжки, кондиционирования, сжатия и т. Д. Они делают это путем вращения ряда наклонных лопастей (или лопастей), которые втягивают воздух через отверстие.


Рис. 1. Воздушный поток лопастей вентилятора

Существует несколько типов вентиляторов: крыльчатый, осевой, центробежный A, Sirocco и т. Д., Каждый из которых имеет индивидуальные преимущества (объем, давление, скорость, мощность, эффективность и т. Д.), но все они будут перемещать газы с одинаковой скоростью в зависимости от входной мощности. Различия, такие как эффективность или скорость потока, возникают в зависимости от типа вентилятора из-за особых конструктивных преимуществ, которые дают преимущество одной характеристике перед другой. Например, крыльчатый вентилятор имеет более высокий КПД при транспортировке чистого (легкого воздуха) с высокой скоростью потока (высокая скорость), тогда как вентилятор Sirocco с прямыми лопастями более эффективен при перемещении тяжелых газов (паров и твердых частиц). Многоступенчатые вентиляторы обычно используются для увеличения давления на выходе, но они относительно дороги.

Воздушный поток через крыльчатку создается вращающимися профилированными лопастями (рис. 1) в кожухе, которые врезаются в воздух своим входным концом, выталкивая воздух обратно вдоль лопасти, а в случае центробежных вентиляторов также за счет центробежных сил, генерирующих частичное разрежение на входе вентилятора из-за выброса увлеченного воздуха наружу в соответствии с соотношением a = v² / r

Помимо электрических и механических компонентов, эффективность вентилятора в значительной степени зависит от формы и ориентации лопастей.Все вентиляторы данной номинальной мощности будут вращаться со скоростью, соизмеримой с сопротивлением воздуха, то есть чем меньше сопротивление воздуха, тем быстрее вращается и тем больше поток.

Многоступенчатые вентиляторы используются там, где требуется очень высокое давление на выходе. Т.е. каждый вентилятор в последовательности увеличивает давление по сравнению с предыдущим вентилятором, пока не будет достигнуто необходимое давление. Один нормальный осевой вентилятор, работающий с максимальной эффективностью, может достигать скоростного давления (pᵥ) до 0,5 фунтов на квадратный дюйм (≈3 500 Н / м²).Высокоэффективный многоступенчатый (серия вентиляторов) турбонагнетатель может достигать давления, более чем в сто раз превышающего.

Обычные вентиляторы

CalQlata постаралась максимально упростить использование этого варианта расчета, учитывая, что он рекомендуется только для общих расчетов, а не для фактических характеристик покупки (см. «Калькулятор вентилятора - Техническая помощь » ниже).


Рис. 2. Давление воздуха в вентиляторах

На рис. 2 показано давление через вентилятор, каждый из которых описан ниже:

Давление на входе ; статическое давление на входе вентилятора.Это также должно включать в себя скоростное давление на впускной стороне (если известно), которое является постоянным и находится в соответствии с вентилятором. Вы можете включить этот эффект, если хотите, используя следующую формулу:
pᵢ = pᵢ ± ½.v².ρᵢ {используйте '+', если направление движения направлено к вентилятору, и '-', если оно движется от вентилятора (что является маловероятным событием с учетом направления всасывания)}

Давление на выходе ; статическое давление на выходе вентилятора. Это также должно включать в себя скоростное давление на выпускной стороне (если известно), которое является постоянным и соответствует вентилятору, а также скоростное давление (pᵥ), создаваемое вентилятором.Вы можете включить этот эффект, если хотите, используя следующую формулу:
pₒ = pₒ ± ½.v².ρₒ {используйте '+', если направление движения к вентилятору, и '-', если оно движется от вентилятора}

Скорость Давления; давление, создаваемое газом, проходящим через вентилятор

Давление нагнетания; представляет собой сумму скоростного давления и разницы между давлением на выходе и давлением на входе (рис. 2)

Статическое давление ; максимальное давление на входе и выходе

Напорная головка ; напор, создаваемый давлением нагнетания на выходе вентилятора

Конструкция лопастей вентилятора (осевые и центробежные)


Рис 3.Диаграмма скорости воздуха

Форма ваших лопастей и направление, в котором они движутся, будут определять рабочие характеристики вашего вентилятора.
На рис. 3 показана диаграмма скорости воздуха, поступающего в вентилятор (вход) и выходящий из него (выход).
v₁ᵢ и v₁ₒ: скорости воздуха на входе и выходе через лопасти будут одинаковыми для осевых вентиляторов и разными для центробежных вентиляторов.
v₂ᵢ и v₂ₒ: круговая скорость входной и выходной кромок лопастей будет одинаковой для осевые вентиляторы и разные для центробежных вентиляторов
v₃ᵢ и v₃ₒ: скорость воздуха над поверхностью лопасти будет изменяться от входа к выходу как для осевых, так и для центробежных вентиляторов
v₄ᵢ и v₄ₒ: компонент центробежной скорости воздуха будет равен нулю для входной кромки лопасти осевого вентилятора и будет варьироваться от входа к выходу как для осевых, так и для центробежных вентиляторов
vᵢ и vₒ: абсолютная скорость воздуха на входной и выходной кромках лопасти и будет варьироваться от входа к выходу в течение осевые и центробежные вентиляторы

В следующей таблице приведены характеристики, которые можно ожидать от вентилятора в зависимости от формы его лопастей (рис. 3).

Характеристика Обратной стороной {) →} Прямой {| →} Лицом вперед {(→}
Скорость высокая средний низкий
Шум средний высокая низкий
Давление высокий (от 20 до 40 дюймов WG) средний (ширина от 8 до 15 дюймов) Низкий (ширина от 3 до 6 дюймов)
Объемный расход средний низкий высокая
Твердые частицы хорошо отлично плохое
КПД 80% x FF65% 70% x FF45% 70% x FF40%
Строительство тяжелый средний свет
FF = свободный поток WG = водомер

Имейте в виду, что прямолинейное движение назад и вперед относится к входному отверстию на конце лопасти рабочего колеса (0 ° <θᵢ <180 °)
Не рекомендуется значительно ориентировать кончик выходного отверстия лопасти крыльчатки вперед (θₒ> 110 °), так как это нарушит воздушный поток и даст ненадежные результаты.

КПД


Рис. 4. Эффективность осевого вентилятора.

Хотя эффективность вентилятора - не единственное соображение для дизайнера, производительность является его / ее главной заботой, ее нельзя игнорировать. Поэтому, выполнив проектные требования, проектировщик должен перейти к оптимизации операционной эффективности.

Эффективность работы вентилятора в основном зависит от двух факторов; углы лезвия лезвия и механическое / электрическое оборудование. Калькулятор вентилятора учитывает только углы лопастей.При выборе подходящих материалов и систем привода проектировщик должен учитывать механический / электрический КПД. Потери напора, возникающие из-за углов наклона лопастей (на входе и выходе), определяют «воздушный» КПД вентилятора.
Эти потери следующие ...
Удар (Lˢ): Воздух, поступающий в центробежную крыльчатку, меняет направление с v₁ᵢ на vᵢ, создавая ударную нагрузку на лопасть. Угол передней части (входной кромки) может быть установлен для устранения этого удара, в результате чего v₄ᵢ = 0.Эта потеря не распространяется на осевые вентиляторы; то есть Lˢ = 0
Трение (Lᶠ): Воздух, проходящий по поверхности лопасти (от v₃ᵢ до v₃ₒ), будет замедляться в результате трения между воздухом и лопастью.
Энергия (Lᵉ): Воздух, выходящий из рабочего колеса центробежного вентилятора, содержит запасенную энергию, которая не преобразуется в напор или скорость. Эта потеря не распространяется на осевые вентиляторы; т.е. Lᵉ = 0
... что в значительной степени определяется углами ведущего и ведомого лезвия.

Пока площадь поперечного сечения диффузора вентилятора (внешний кожух; Ac) больше площади поверхности внешнего диаметра рабочего колеса (A или Ao для осевого и центробежного соответственно), вентилятор будет откачивать 100% объемный расход с таким же изменением давления, что и рабочее колесо (δp).По мере уменьшения площади диффузора расход будет падать, а давление на выходе увеличиваться.

Осевые вентиляторы

Осевые вентиляторы работают только с углами входа и выхода от 0 ° до 90 °, а угол выхода должен быть больше угла входа (Рис. 3). Более того, как видно на рис. 4, угол входа должен быть как можно меньше, и мало что можно получить, если угол выхода меньше 90 °

КПД немного зависит от диаметра рабочего колеса (Øᵢ и Øₒ) и рабочей скорости (N), но не от длины вентилятора (ℓ).

Центробежные вентиляторы


Рис. 5. Эффективность центробежного вентилятора.

Как показано на рис. 5, за исключением очень специфических требований к рабочим характеристикам, от разработки центробежной крыльчатки с углами вершины лопастей более 90 ° мало что можно получить.

Для общих применений максимальная изоэнтропическая эффективность будет достигнута за счет выбора малых входных углов и больших выходных углов, однако это будет происходить за счет эффективности напора. Оптимальная эффективность (напор и изоэнтропия) обычно достигается, когда концы впускной и выпускной лопастей установлены под углом около 45 °.

КПД при этих (оптимальных) углах зависит от диаметра рабочего колеса (Øᵢ и Øₒ), но не зависит от изменений рабочей скорости (N).

Осевое и центробежное

Сравнение эффективности и производительности эквивалентных осевых и центробежных рабочих колес приведено ниже ...
Осевой:
ε = 100%; H = 15,5 м; P = 268Вт; δp = 202 Па
Центробежный:
ε = 74,4%; H = 14,3 м; P = 322Вт; δp = 181 Па
... делая осевой вентилятор более эффективным, в первую очередь из-за незначительных потерь от ударной и выходной энергии, которые всегда присутствуют и нуждаются в оптимизации в центробежных вентиляторах.

Соотношение сторон

CalQlata определяет форматное соотношение (ф) крыльчатки следующим образом: ф = ID / OD

Радиальная глубина рабочего колеса с большим удлинением (0,75 <ф <1,0) относительно мала по сравнению с его OD

.

Рабочие колеса с высоким соотношением сторон используются при высоком давлении и низком расходе (малый объем рабочего колеса).Тем не менее, расход в широких рабочих колесах с высоким соотношением сторон может быть улучшен путем согласования формы входного отверстия с поперечным сечением рабочего колеса

.

Радиальная глубина рабочего колеса со средним удлинением (0,5 <ф <0,75) относительно высока по сравнению с его наружным диаметром. Такие рабочие колеса обеспечивают больший расход, но пониженный потенциал давления

Центробежные вентиляторы обычно имеют соотношение сторон рабочего колеса более 0,5

Осевые вентиляторы обычно имеют соотношение сторон рабочего колеса менее 0.5 (где поток важнее давления)

Независимо от критериев конструкции, соотношение сторон рабочего колеса должно гарантировать, что его воздушный поток не будет нарушен. Что касается центробежных вентиляторов; входное сечение крыльчатки должно быть не меньше входного сечения лопаток; π.Øᵢ² / 4 ≥ π.Øᵢ.w.

ID рабочего колеса

Важно убедиться, что входной диаметр вашей центробежной крыльчатки достаточен с учетом доступного входного давления (окружающего или искусственного) для желаемой выходной массы или объемного расхода.

Например; рабочее колесо диаметром 0,5 м и внутренним диаметром 0,1 м никогда не достигнет скорости потока, на которую способен внешний диаметр рабочего колеса, если давление / расход на входе не будут искусственно увеличены.

Сколько лезвий?

Количество лопастей (в вашем рабочем колесе) не влияет на результаты расчета вентиляторов.
Т.е. Это полностью зависит от вас, сколько лопастей вы используете в своем рабочем колесе.

Расчеты вентиляторов основаны на том, что весь увлеченный воздух проходит через крыльчатку при каждом обороте, что является нормальной практикой для оптимальной конфигурации лопастей.
Однако:
Слишком мало лезвий; воздух, тянущийся за каждой лопастью, будет турбулентным, что снизит эффективность работы. Т.е. Ваш вентилятор на самом деле не достигает желаемой / расчетной скорости потока и / или давления.
Слишком большое количество лопастей также снизит эффективность вентилятора из-за увеличения трения кожи и массы крыльчатки (т.е. большей рабочей мощности).
Несколько правил:
1 лопасть : Согласно нашим расчетам, воздушный поток будет происходить примерно в 1/3 объема крыльчатки, остальной воздух внутри крыльчатки будет турбулентным, что сделает ваш вентилятор крайне неэффективным.Такую конфигурацию также сложно сбалансировать.
2 лопасти : Значительно улучшенные характеристики воздушного потока по сравнению с конструкцией с одной лопастью, но все же создает значительную турбулентность (за каждой лопастью). Балансировку лопастей легче достичь, чем конструкцию с одной лопастью
3 лопасти : Отлично подходят для рабочих колес с малым соотношением сторон (например, осевые вентиляторы) и намного проще балансировать, чем конструкции с 1 и 2 лопастями
4 лопасти : Лучше воздушный поток, чем у Конфигурация с 3 лезвиями, но трение кожи на 33% больше.Улучшение воздушного потока более чем компенсирует потери от поверхностного трения
5 лопастей : лучшая конфигурация для всех рабочих колес со средним соотношением сторон
6 лопастей : потери от повышенного трения обшивки и массы начинают превышать прирост воздушного потока
> 6 лопастей : общее Правило для крыльчаток с большим удлинением (ф> 0,75) состоит в том, чтобы расстояние по прямой между внутренними кончиками (носками) соседних лопаток было приблизительно равным глубине (радиальной высоте) каждой лопасти.

Трение кожи оказывает большее влияние на скорость потока, чем давление в вентиляторах fast .
Т.е. желательно минимизировать количество лопастей в высокопроизводительных вентиляторах.
Сколько бы лезвий вы ни решили установить, вы должны убедиться, что они не должны перекрывать друг друга

Если вы рассматриваете конфигурацию лопастей центробежного вентилятора, обращенную вперед, вам потребуется значительно увеличить количество лопастей по сравнению с приведенными выше правилами, чтобы обеспечить достаточную скорость на входе.Вентиляторы не будут работать с конфигурациями, обращенными вперед, с недостаточным количеством лопастей.

Кожух

Корпус вентилятора может иметь любую форму и размер, если его входной и выходной диффузоры не препятствуют потоку воздуха, превышающему предусмотренный конструктором.
Например; Вентиляторы не принимают во внимание качество изготовления корпуса крыльчатки, а также не учитывают внутренние изгибы или деформации, влияющие на путь потока.

Входной диффузор

Для целей настоящего описания; входная область диффузора - это отверстие, ближайшее (смежное) с рабочим колесом.

Если вентилятор не предназначен для создания всасывания, ограничение входящего воздушного потока ничего не даст. Следовательно, площадь поперечного сечения входного диффузора должна быть не меньше, чем входного отверстия лопатки рабочего колеса.
Если входной патрубок корпуса включает диффузор, обычно считается целесообразным сузить диффузор, чтобы минимизировать влияние поверхностного трения.

Выходной диффузор

Для целей настоящего описания; выходное отверстие диффузора - это отверстие, наиболее удаленное от рабочего колеса.

Обычно выпускное отверстие диффузора спроектировано таким образом, чтобы минимизировать ограничение воздушного потока. В этом случае выходное сечение должно быть не меньше, чем у лопастей рабочего колеса.
Если выходное отверстие корпуса включает диффузор, обычно считается целесообразным сузить диффузор, чтобы минимизировать влияние поверхностного трения.

Если необходимо ограничить выходной воздушный поток, это может быть достигнуто за счет уменьшения выходной площади диффузора (мало что можно получить от увеличения выходной площади диффузора).Относительные площади (рабочее колесо: диффузор) будут определять результирующий напор, давление и скорость выходящего воздуха; объемный расход, конечно, останется неизменным.

Теория (несколько советов)

Теория, на которой основан этот калькулятор, обычно приписывается Чарльзу Иннесу. Сейчас он считается отраслевым стандартом и выдержал испытание временем с 1916 года.
Он основан на скорости воздуха, проходящего через профиль лопасти (рис. 3).Как и все теории, он требует от вас соблюдения нескольких основных правил. если вы не соблюдаете правила, ваш вентилятор не будет работать. Это не означает, что теория Иннеса не работает, это означает, что воздух не будет правильно течь через вентилятор.

Например, теория предполагает плавный переход от наконечника входной лопатки к выходному наконечнику. Два угла наклона лезвия определяют профиль вашего лезвия. Чарльз Иннес не создавал характеристики воздуха над изогнутым лезвием, он просто показывает нам, как это вычислить.

Если вы ошибетесь, результаты будут бессмысленными, бессмысленными не только теоретически, но и практически. Ваша крыльчатка не работает.

Например:

1) По возможности всегда старайтесь использовать обращенное назад лезвие. Он создает больший напор (давление) и намного более эффективен.

2) Лопасти лопастей должны иметь вход и выход 90 ° (не просто близко к этому значению), поскольку они не направляют воздух, используя профиль лопасти, они вытесняют воздух через крыльчатку с использованием центробежной силы, и любой другой угол создает ненужное противодавление

3) Всегда используйте впускные лопатки с углами значительно меньше 90 °

4) При установке выходного угла лопасти более 90 °, всегда устанавливайте входной угол лопасти достаточно малым, чтобы преодолеть внутреннюю тягу от выходного наконечника.Чем больше угол выпускной лопасти, тем меньше должен быть угол впускного наконечника. Если вы просто измените угол выхода, не регулируя угол входа, вам будет нелегко найти решение. Это особенно чувствительный расчет, поскольку создание давления уже низкое; для создания отрицательного давления не нужно много времени.

5) Если вы получаете отрицательные результаты, это просто означает, что ваши потери напора больше, чем генерируемый напор.

Выходные лезвия с углами более 90 ° всегда затрудняют создание работоспособного решения.Секрет здесь в том, чтобы угол впуска был очень малым (например, << 45 °; т. Е. Глубокая чашеобразная лопасть) для создания давления на входе, необходимого для преодоления разрежения на выходе. Более того, желательно минимизировать количество используемых в таких вентиляторах лопастей.

Процедура проектирования вентилятора

При проектировании вентилятора с использованием параметров осевого и / или центробежного расчета в нашем калькуляторе вентилятора важно помнить следующее:
Результаты работы вентиляторов предназначены для управления только воздухом.
Мощность будет увеличиваться с увеличением массы материала и неэффективности приводного механизма, а напор и скорость потока будут изменяться в зависимости от конструкции обсадной колонны.
Систему привода и неровности корпуса трудно учесть в калькуляторе, поскольку возможные варианты бесконечны.
Следовательно, необходимо следовать подходящей процедуре при проектировании вашего вентилятора (крыльчатка с приводом в корпусе).

1) Перечислите свои рабочие параметры (расход, напор, подъем давления и т. Д.).)

2) Используйте вентиляторы, чтобы определить размер крыльчатки и угол наклона лопастей. Выходные координаты можно найти в меню списка данных. Скопируйте и вставьте в свою электронную таблицу для построения графика (см. Рис. 7).

3) Выходная мощность (в ваттах, если вы вводите ньютоны и метры) - это мощность, необходимая только для движения воздуха.
Поскольку мощность рассчитывается следующим образом: P = 2π.N.T и T = m.g.r, то, что требуется для вращения вашей крыльчатки, можно линейно интерполировать, принимая во внимание массу крыльчатки.
Например; если материал крыльчатки в 4 раза превышает массу захваченного в нее воздуха, входная мощность, необходимая для приведения в действие вентилятора, будет в 5 раз больше, чем рассчитанная в «Вентиляторы», к которой будут добавлены любые потери мощности в системе привода.

Обычно необходимо следить за тем, чтобы входные и выходные участки корпуса совпадали с входными и выходными участками рабочего колеса. Это гарантирует, что поток и давление, ожидаемые от вашего вентилятора, будут аналогичны вашему рабочему колесу.Однако фрикционные и направленные потери в обсадной колонне неизменно снижают выходную эффективность.

4) Входная площадь лопастей рабочего колеса π.Øᵢ.w
Важно обеспечить, чтобы соотношение сторон рабочего колеса и входная площадь диффузора всегда были больше, чем это, чтобы минимизировать потери на трение.

5) Выходная площадь крыльчатки π.Øₒ.w
Площадь выхода может быть больше или меньше, в зависимости от ваших требований к производительности. Однако, если ширина выпускного отверстия вашего кожуха меньше ширины крыльчатки, эффективность вашего вентилятора пострадает.

Углы наклона лопастей определяют производительность вентилятора. Поэтому необходимо поиграть с ними, чтобы достичь желаемых результатов. Например:
Увеличение угла наклона кромки входной лопасти (θ will) увеличит потребляемую мощность (P) и изменение давления (δp), но уменьшит расход (Q)
Увеличение угла наклона выходной лопасти (θₒ) увеличит потребляемую мощность (P), изменение давления (δp) и расход (Q).
Более того, изменение угла вершины лопасти на один градус по-разному повлияет на производительность вентилятора, независимо от того, применяется ли это к внутренней или внешней кромке лопасти.

Fan Calculator - Техническая помощь

Fans рассчитывает воздушный поток через крыльчатку вместе с ожидаемыми эффектами, которые может создать диффузор с ограниченным кожухом.

Калькулятор вентилятора был разработан для того, чтобы вы могли выбрать продукт, подходящий для вашего приложения, не обязательно (не обязательно), чтобы проектировать вентилятор⁽¹⁾.

Квартир

Вы должны быть осторожны при выборе единиц измерения, поскольку газовая постоянная (Rₐ) будет определять единицы массы и длины для всех ваших выходных результатов, т.е.е .;

Если вы используете метрические единицы, вам может быть проще использовать метры и килограммы, а для британских расчетов вам будет проще использовать футы и фунты (эвердупуа), поскольку газовая постоянная легко доступна в этих единицах. Вы найдете значения соответствующих констант (Rᵢ и g) в меню технической помощи калькулятора вентилятора.

Общие данные

g - ускорение свободного падения. Это значение должно быть установлено на 1 (один), если pᵢ выражается в единицах массы на единицу площади, например, кгс / м² или фунт-сила / фут².

Общий

Рис. 6. Давление на входе и выходе

Давление на входе и выходе

Выбор правильных значений для входного и выходного давлений станет самой большой дилеммой в этих расчетах. Например:

Если вы производите вытяжку из комнаты в своем доме или офисе и предполагаете, что давление внутри и снаружи точно равняется одной атмосфере (101 325 Н / м²), расчетная потребляемая мощность вашего вентилятора будет значительно меньше, чем в действительности.Однако, заряжая вентилятор воздухом, он естественным образом создает локальный вакуум на входной стороне, и большее движение воздуха снаружи вентилятора обычно создает более высокое положительное давление, чем атмосферное, которое вентилятор преодолевает.

Атмосферное давление обычно колеблется от 0,98 до 1,05 бар. Вам не нужно беспокоиться о давлении ниже 1 бара, поскольку скорость потока в таких условиях будет достигнута с меньшим потреблением энергии. 1,05 бар представляет собой необычно высокое давление и может быть проигнорировано для обычных приложений.

CalQlata предполагает, что, если у вас нет фактических или более точных данных о перепадах давления между входом и выходом, вы можете оценить эти давления следующим образом (рис. 6):

pᵢ: Рассчитайте расход, установив давление на входе и выходе равным 101 322,5 Н / м². Затем вычтите скоростное давление из атмосферного давления (pᵢ = pᵢ - pᵥ)

pₒ: атмосферное давление умножить на 1,025 (т. Е. Pₒ = 103858 Н / м²)

Входные данные

Q - объемное количество газа {м³}, которое вы хотите пропускать через вентилятор каждую секунду.Калькулятор вентилятора преобразует это значение в массовый расход {Q̊}, мольный расход {Q̅} и линейную скорость {v}.

В - это объем комнаты или пространства, на который ваш вентилятор должен влиять на скорость газообмена (δV). Вы можете проигнорировать это значение, если вас не интересует определение скорости газообмена, поскольку это единственный расчет, в котором оно используется.

Aₒ - площадь поперечного сечения выходной стороны вентилятора

ε - КПД вентилятора (который обычно составляет от 50% до 90% в зависимости от газа и конструкции).Вы можете ввести это значение как коэффициент (например, 0,67) или процентное значение (например, 67). Калькулятор вентилятора распознает правильное значение; то есть у вас не может быть коэффициента> 1,0, и поклонники будут предполагать, что ваш вентилятор будет иметь КПД более 1%.

RAM - относительная атомная масса газа (например, воздуха), проходящего через вентилятор

pᵢ и pₒ - давление газа на входе и выходе вентилятора соответственно

Ṯ - температура газа на входе и выходе вентилятора

Rᵢ - постоянная идеального газа

Выходные данные

P - минимальная мощность вентилятора (т.е.грамм. Ватт). Если вам необходимо включить потери в дополнение к эффективности вентилятора (ε), вы можете включить их, умножив ожидаемые дополнительные потери на коэффициент полезного действия и введя измененное значение для ε во входные данные

Q̊ - массовый расход газа через вентилятор

Q̅ - мольный расход газа через вентилятор

v - линейная скорость газа через выходное отверстие

ρᵢ и ρₒ - входная и выходная плотности газа (соответственно), проходящего через вентилятор

pᵥ - давление скорости газа, проходящего через вентилятор, т.е.е. это давление существует только в движущемся газе

pd - давление нагнетания, создаваемое вентилятором; т.е. разница между входным и выходным давлениями плюс скоростное давление

пс - статическое давление в вентиляторе; т.е. максимальное давление на входе и выходе

ч - напор газа на выходе из вентилятора

δV - скорость изменения объема помещения (В)

Осевые и центробежные (конструкция с лопастями)

Эта опция расчета определяет расход воздуха через лопасти рабочего колеса.Он не рассчитывает механический КПД вентилятора.
Чтобы повысить эффективность воздушного потока вентилятора, необходимо минимизировать потери (Lˢ, Lᶠ, Lᵉ), а для этого необходимо оптимизировать размер и форму его лопастей.
Вы обнаружите, что некоторые изменения входных данных уменьшают одну потерю, но увеличивают другую, поэтому для максимальной эффективности требуется небольшой метод проб и ошибок.

Единственные переменные, которые необходимо изменить в вентиляторе для повышения его эффективности, перечислены ниже:

Осевые вентиляторы
Чтобы понизить...
Lᶠ: нижний Øᵢ, Øₒ, N, θᵢ или подъём θₒ
Увеличьте θₒ для повышения эффективности (ε)

Центробежные вентиляторы
Чтобы снизить ...
установите θᵢ на {θᵢ} для Lˢ = 0
Lᶠ: опустите Øₒ, N и поднимите Øᵢ, θₒ
Lᵉ: опустите Øᵢ, N, θₒ и поднимите Øₒ
Другими словами; увеличение:
Øᵢ: опускает Lᶠ и поднимает Lᵉ
Øₒ: поднимает Lᶠ и опускает Lᵉ
N: увеличивает Lᶠ и Lᵉ
θₒ: снижает Lᶠ и увеличивает Lᵉ

Входные данные

Н - частота вращения лопастей вентилятора в оборотах в минуту

θᵢ⁽²⁾ - это угол входного конца лезвия, который может составлять только от 0 ° до 180 °.Если этот угол больше «θₒ», появится предупреждение об увеличении угла выхода.
Примечание: углы больше 90 ° будут затруднять создание скорости на входе, необходимой для начала пропускной способности. Даже лопасти, обращенные вперед, должны иметь входной угол <90 ° {«обращенный вперед» относится только к углу выхода}

θₒ⁽²⁾ - это угол выпускного конца лезвия, который может составлять только от 0 ° до 180 °. Если этот угол меньше 'θᵢ', появится предупреждение об увеличении его значения на

.

Øᵢ - внутренний диаметр лопастей вентилятора

Øₒ - наружный диаметр лопастей вентилятора

ℓ - длина лопастей между входной и выходной кромками осевого вентилятора

w - ширина лопастей центробежного вентилятора, параллельная оси вращения рабочего колеса

ρᵢ - плотность воздуха на входной кромке лопастей вентилятора

pᵢ - давление воздуха на входной кромке лопастей вентилятора

Ṯ - температура воздуха на входной кромке лопастей вентилятора

Rₐ - удельная (или массовая) газовая постоянная

F - коэффициент трения воздуха (с лопастями).Общепринятое значение для чистого сухого воздуха составляет 0,125, но увлеченная вода, частицы и / или значительные колебания температуры могут увеличить это значение

.

γ - отношение удельных теплоемкостей (γ = cp / cv), которое используется для расчета изоэнтропической эффективности (εᴵ)
{для воздуха; γ ≈ 1,422}

n ° - количество лопаток в рабочем колесе

Ac - площадь поперечного сечения кожуха диффузора
Если это значение установлено больше или равным площади выпускного отверстия рабочего колеса, pc, vc, ρc, Hc и Pc можно не учитывать, поскольку ожидается, что выпускной диффузор кожуха не окажет заметного влияния на производительность вентилятора.

Выходные данные

Q - объемный расход (в секунду) воздуха через вентилятор. Умножьте это число на плотность на выходе ('ρₒ'), чтобы найти массовый расход (в секунду).
Важно отметить, что это производительность крыльчатки без каких-либо ограничений со стороны кожуха вентилятора. Если площадь выходного диффузора вентилятора меньше площади поверхности наружного диаметра крыльчатки (Øₒ), то такой расход не будет достигнут вентилятором. Простая процедура расчета, которую вы можете использовать для определения скорости потока на выходе вентилятора (крыльчатки внутри корпуса), представлена ​​в меню технической помощи калькулятора.

T - это крутящий момент, необходимый для вращения лопастей в воздухе со скоростью (Н), необходимой для свободного рабочего колеса. Этот показатель будет выше для крыльчатки в кожухе (например, вентилятора)

P - мощность, необходимая для управления крутящим моментом (T)

δp - изменение давления от входа к выходу

ρₒ - плотность воздуха на выходе из вентилятора

Hᵀ - напор вентилятора до устранения влияния эксплуатационных потерь (Lˢ, Lᶠ, Lᵉ)

Lˢ - потеря напора из-за изменения направления воздуха на входе в вентилятор.Это значение равно нулю для осевых вентиляторов и иногда игнорируется при расчетах напора (H) и эффективности (ε) для центробежных вентиляторов.

Lᶠ - потеря напора из-за трения между воздухом и лопастями.

Lᵉ - потеря напора из-за накопленной энергии в воздухе, выходящем из вентилятора. Для осевых вентиляторов это значение равно нулю.

H - напор вентилятора после устранения влияния эксплуатационных потерь (Lˢ, Lᶠ, Lᵉ)

εᴴ - коэффициент полезного действия воздушного потока через вентилятор с учетом потери напора (без учета механического КПД)

ε - эффективность воздушного потока через вентилятор на основе потери напора без учета потерь из-за входного удара (Lˢ) (без учета механического КПД)

εᴵ - изоэнтропическая эффективность воздушного потока через вентилятор

vᵢ - абсолютная скорость воздуха на входной кромке лопастей

vₒ - абсолютная скорость воздуха на выходной кромке лопастей

v₁ᵢ - это осевая (ОСЕВЫЕ ВЕНТИЛЯТОРЫ) или радиальная (ЦЕНТРОБЕЖНЫЕ ВЕНТИЛЯТОРЫ) скорость воздуха на входной кромке лопастей.В осевых вентиляторах

это значение равно v₁ₒ.

v₁ₒ - осевая (ОСЕВЫЕ ВЕНТИЛЯТОРЫ) или радиальная (ЦЕНТРОБЕЖНЫЕ ВЕНТИЛЯТОРЫ) скорость воздуха на выходной кромке лопастей. В осевых вентиляторах

это значение равно v₁ᵢ.

v₂ᵢ - скорость лопастей на входе. В осевых вентиляторах

это значение равно v₂ₒ.

v₂ₒ - скорость на выходе лопастей. В осевых вентиляторах

это значение равно v₂ᵢ.

v₃ᵢ - скорость воздуха, проходящего через лопасти на входной кромке лопастей

v₃ₒ - скорость воздуха, проходящего через лопасти на выходной кромке лопастей

v₄ᵢ - составляющая скорости вращения воздуха на входной кромке лопастей (для осевых вентиляторов это значение равно нулю)

v₄ₒ - составляющая скорости вращения воздуха на выходной кромке лопастей

Осевое выходное отверстие рабочего колеса:

А - площадь прохождения воздуха через лопатки осевого рабочего колеса

Выходное отверстие центробежной крыльчатки:

Ar - соотношение площадей входа и выхода (Ai: Ao)

Ai - площадь входа воздушного потока через лопатки центробежной крыльчатки

Ao - площадь выхода воздушного потока через лопатки центробежной крыльчатки

Общие выходные данные (непосредственно перед выходным диффузором корпуса вентилятора):

шт - ожидаемое давление воздуха

vc - ожидаемая скорость воздуха

ρc - ожидаемая плотность воздуха

Hc - ожидаемый напор

Pc - это ожидаемая мощность, необходимая для прохождения воздуха через диффузор выпускного корпуса (вкл.крыльчатка)

Приложение

Этот калькулятор подходит в качестве инструмента для расчета приблизительного приближения (см. Точность ниже) для любых расчетов вытяжки и сжатия в атмосферных и / или воздуховодных системах. CalQlata рекомендует, чтобы окончательные проектные расчеты проводились на основе спецификаций и процедур, рекомендованных выбранным вами поставщиком.

Точность

Разработчикам, не имеющим или практически не имеющим опыта работы с вентиляторами, следует знать, что надежные выходные данные вентиляторов во многом зависят от точности ваших входных данных.Если все входные данные верны и точны, в результатах нет ожидаемой погрешности.

Как видно на Рис. 7; следующие исходные данные дают сопоставимые результаты с данными, предоставленными известным производителем одного из его вентиляторов:
частота вращения крыльчатки: N = 2685 {об / мин}
угол впуска лопасти: θᵢ = 79 {°}
угол выхода лезвия: θₒ = 41 {°}
внутренний диаметр рабочего колеса: Øᵢ = 0,1315 {м}
наружный диаметр рабочего колеса: Øₒ = 0.16 {m}
ширина рабочего колеса: w = 0,0616 {м}
плотность воздуха на входе в рабочее колесо: ρᵢ = 1,2928 {кг / м³}
давление воздуха на входе в рабочее колесо: pᵢ = 101325 {Па}
температура воздуха на входе в рабочее колесо [абсолютная]: Ṯ = 293 {K}
ускорение свободного падения: g = 9.80663139 {м / с²}
удельная газовая постоянная (воздух): Rₐ = 283,5383565 {Дж / К / кг}
коэффициент сопротивления трения (воздух): Cᶠ = 0,125
отношение удельной теплоемкости (cp / cv) {воздух: γ = 1.422634836}: γ = 1,4226
количество лопаток в рабочем колесе: nᵒ = 40

Рис. 7. Сравнение расчета центробежного вентилятора с паспортом производителя

Незначительные различия связаны с отсутствием доступной информации, такой как углы лопастей и атмосферные свойства, в соответствующем листе данных. Таким образом, эти значения были оценены для расчета количества вентиляторов. Тем не менее, результатов достаточно, чтобы подтвердить теорию Чарльза Иннеса, на которой основаны Фаны.

Банкноты

  1. Продукция каждого производителя отличается от других производителей по своим характеристикам и техническим характеристикам.Поэтому вы должны применять соответствующие технические характеристики продукта вашего предпочтительного поставщика к окончательному проекту, а не к вашим проектным требованиям.
  2. Эта теория не любит углов точно в 90 °. Для такого угла следует использовать 89,5 ° или 90,5 °.

Дополнительная литература

Дополнительную информацию по этому вопросу можно найти в справочных публикациях (3 и 12)

Все, что вам нужно знать о вентиляторах

A Базовое описание вентилятора / нагнетателя

Вентиляторы можно рассматривать как воздушные насосы низкого давления, которые используют мощность от двигателя для вывода объемного потока воздуха при заданном давлении.Пропеллер преобразует крутящий момент двигателя для увеличения статического давления на роторе вентилятора и увеличения кинетической энергии частиц воздуха. Обычно это асинхронные двигатели переменного тока с постоянными разделенными конденсаторами или бесщеточные двигатели постоянного тока. Теперь мы рассмотрим эту систему более подробно.

Типы вентиляторов и нагнетателей

Устройства для перемещения воздуха обычно описываются как вентилятор (рис. 1a) или центробежный вентилятор (рис. 1b). Основное различие между вентиляторами и нагнетателями заключается в их характеристиках расхода и давления.Вентиляторы доставляют воздух в общем направлении, параллельном оси лопастей вентилятора, и могут быть сконструированы так, чтобы обеспечивать высокую скорость потока, но, как правило, работают против низкого давления. Воздуходувки предназначены для подачи воздуха в направлении, перпендикулярном оси нагнетателя, при относительно низкой скорости потока, но против высокого давления.

Рисунок 1 (а): Типичный вентилятор Рисунок 1 (b): Типичный нагнетатель

Существует несколько типов вентиляторов, наиболее распространенными из которых являются пропеллерные, трубчатые осевые и осевые с лопастями.Пропеллерные вентиляторы - это простейшие типы вентиляторов, состоящие только из двигателя и пропеллера. Одна проблема с пропеллерными вентиляторами заключается в том, что вихри на концах возникают из-за разницы давлений в поперечном сечении аэродинамического профиля.

Трубчатый осевой вентилятор (наиболее распространенный тип в электронных системах охлаждения) похож на пропеллерный вентилятор, но также имеет трубку Вентури вокруг пропеллера для уменьшения вихрей. Лопастной осевой вентилятор имеет лопатки, которые следуют за гребным винтом в воздушном потоке, чтобы выпрямить закрученный поток, создаваемый при ускорении воздуха.

Центробежные нагнетатели могут иметь колесо с загнутыми вперед загнутыми лопатками, колесо с загнутыми назад лопатками или могут быть типа беличьей клетки.

Базовая аэродинамика

Вентиляторы настолько распространены, что необходимо базовое понимание аэродинамики. Это понимание начинается с признания того, что лопасти воздушного винта напоминают крыло самолета и, как таковые, подчиняются тем же аэродинамическим законам. Например, лопасть вентилятора создает подъемную силу, когда хорда приподнята относительно направления относительного ветра, как показано на рисунке 2.

Рисунок 2: Номенклатура профиля

Угол возвышения называется углом атаки (AOA). Наибольшая подача воздуха от вентилятора происходит, когда AOA минимальна, но перепад давления на вентиляторе равен нулю. По мере увеличения AOA расход воздуха уменьшается, а перепад давления увеличивается. Воздушный поток может уменьшиться почти до нуля, но в этом состоянии также будет обеспечен максимальный перепад давления, который называется точкой отключения.Когда достигается AOA, где воздух больше не будет плавно течь и начинает отделяться от лопастей, возникает состояние «аэродинамического срыва».

Поскольку вентилятор представляет собой машину с постоянным объемом, он будет перемещать одинаковый объемный расход воздуха независимо от плотности воздуха. Однако номинальные значения массового расхода изменяются при изменении плотности. Это становится важным, когда предполагается, что оборудование будет работать на высотах, значительно превышающих уровень моря. Следовательно, объемный расход, требуемый на высоте (воздух с низкой плотностью), будет больше, чем требуемый для достижения такого же охлаждения, как на уровне моря.

Кривая вентилятора

Все аэродинамические характеристики вентилятора показаны на кривой вентилятора, такой как показано на рисунке 3. Кривая производительности вентилятора - одна из немногих кривых, которые читаются справа налево, потому что вы начинаете со здорового аэродинамического потока и следуете за ним до аэродинамический срыв.

Рисунок 3: Взаимодействие вентилятора и системы

Однако, в отличие от крыла самолета, в афане есть жизнь после сваливания. Заблокированный вентилятор продолжает подавать воздух, но с повышенным статическим давлением и уменьшенным объемным расходом, а также за счет увеличения шума.Если шум не принимается во внимание, вентилятор можно использовать в этом состоянии.

Энергетическая точка зрения помогает понять кривую производительности вентилятора. Например, в точке отключения вентилятор находится в состоянии максимальной потенциальной энергии. При бесплатной доставке вентилятор находится в состоянии максимальной кинетической энергии. Хотя ни одно из этих экстремальных условий вряд ли произойдет на практике, они могут быть полезными параметрами при сравнении вентиляторов.

Главный принцип при выборе вентилятора состоит в том, что любой данный вентилятор может обеспечивать только один поток при одном давлении в конкретной системе.Эта «рабочая точка» определяется пересечением кривой статического давления вентилятора и кривой давления в системе. На рисунке 3 показаны рабочие точки систем как с высоким, так и с низким сопротивлением. Лучше всего выбрать вентилятор, который будет обеспечивать рабочую точку в направлении конца рабочей характеристики с высоким расходом и низким давлением, чтобы поддерживать эффективность гребного винта и избегать его остановки. Каждую конкретную электронную упаковочную систему следует проанализировать на предмет возможного снижения общего сопротивления воздушному потоку.При выборе вентилятора также следует учитывать другие факторы, такие как доступное пространство и мощность, шум, надежность и условия эксплуатации.

Шаги к выбору вентилятора

Оценить требуемый воздушный поток

Перед тем, как выбрать вентилятор, получите как можно более точную оценку рассеиваемого тепла, поскольку общий перепад температуры воздуха в системе над входной окружающей средой прямо пропорционален рассеиваемому теплу. Затем можно оценить количество необходимого охлаждающего воздуха.Основное уравнение теплопереноса:

Q · = м · C p T

где
Q · = количество тепла, передаваемого системе, Вт
C p = удельная теплоемкость воздуха, Дж / кг · K
м · = массовый расход воздуха, кг / с
T = желаемый перепад температуры воздуха (между шкафом и наружным воздухом), K

Соотношение между массовым расходом и объемным расходом составляет

м · = G

где
G = объемный расход, м 3 / с
= плотность воздуха, кг / м 3

Требуемый объемный расход затем рассчитывается из

G = Q · / ( C p T )

Это дает приблизительную оценку воздушного потока, необходимого для рассеивания заданного количества тепла на уровне моря.Следует отметить, что именно массовый расход воздуха, а не его объемный расход, определяет степень охлаждения.

Оценить фактический расход воздуха

Предыдущие шаги показали необходимую процедуру для оценки требуемого воздушного потока для получения желаемого общего повышения температуры воздуха T . Однако также было указано, что фактический рабочий расход воздуха для определяется пересечением кривой вентилятора и кривой сопротивления системы.Для оценки этой рабочей точки доступны три варианта: (1) экспериментальное измерение с использованием теплового / механического макета системы, (2) расчет рабочей точки с использованием методов сети воздушного потока [3] или (3) расчет воздушного потока в системе с использованием вычислительной жидкости. программное обеспечение динамики (можно приобрести в коммерческих компаниях-разработчиках программного обеспечения).

Экспериментальная процедура может быть использована для измерения общего воздушного потока для определенных вентиляторов или несколько пар данных давление-воздушный поток могут быть измерены для построения полной кривой сопротивления системы.Последний экспериментальный метод затем потребует от инженера наложить выбранную кривую зависимости давления вентилятора от расхода воздуха и кривую сопротивления системы для получения рабочего расхода воздуха.

Процедура схемы воздушного потока обеспечивает адекватные результаты, когда геометрия проста и путь потока внутри шкафа известен или может быть сделана приблизительная оценка. Однако во многих практических приложениях Дизайнер имеет дело со сложными трехмерными путями потока, которые неизвестны с самого начала.В этих ситуациях можно использовать программное обеспечение CFD. Кривая производительности вентилятора может быть предоставлена ​​в качестве входных данных для программного обеспечения CFD, а программная система позволяет определять рабочую точку и сопротивление системы. CFD работает путем численного решения основных уравнений потока и теплопередачи в трех измерениях и учитывает эффекты турбулентности и гравитации. CFD можно использовать для изучения характеристик вентиляторов при последовательном и параллельном подключении, а также для оптимизации их расположения по отношению к другим объектам внутри шкафа.Для обеих вычислительных процедур требуется кривая зависимости статического давления от расхода воздуха для рассматриваемого вентилятора.

Независимо от того, какой метод выбран для оценки воздушного потока в системе, все упаковочные системы характеризуются кривой сопротивления системы, показанной на рисунке 3. Кривые сопротивления системы обычно могут быть выражены как нелинейное выражение зависимости давления от воздушного потока:

P = K G N

где
P = потеря давления в системе
K = коэффициент нагрузки, специфичный для системы
þ = плотность воздуха
G = расход воздуха
N = константа, которая изменяется от 1 до 2 в зависимости от того, является ли поток полностью ламинарным ( N = 1 ) или полностью турбулентным ( N = 2 )

Если расчетное значение фактического воздушного потока значительно меньше требуемого, следует проверить упаковочную систему на предмет областей, в которых сопротивление воздушному потоку может быть уменьшено.Если он не дает ответа, следует рассмотреть вопрос о другом фанате или, возможно, даже о нескольких поклонниках. Поиск другого вентилятора - это простой вопрос, просмотрев каталоги различных производителей вентиляторов. Рассмотрение нескольких поклонников немного сложнее.

Рассмотрим несколько вентиляторов

Последовательное или параллельное объединение вентиляторов иногда позволяет достичь желаемого расхода воздуха без значительного увеличения размера корпуса системы или диаметра вентилятора. Параллельная работа определяется как наличие двух или более вентиляторов, работающих бок о бок.Параллельная работа двух вентиляторов увеличит объемный расход (вдвое при максимальной производительности). Лучшие результаты для параллельных вентиляторов достигаются в системах с низким сопротивлением. Кривая вентилятора, имитирующая несколько идентичных вентиляторов, подключенных параллельно, может быть построена путем масштабирования данных оси воздушного потока кривой вентилятора прямо пропорционально количеству вентиляторов.

При последовательной работе вентиляторы устанавливаются друг на друга, что приводит к увеличению статического давления (удваивается при отключении, но меньше в других местах).Наилучшие результаты для серийных вентиляторов достигаются в системах с высоким сопротивлением. Кривая Афана, имитирующая несколько одинаковых вентиляторов, включенных последовательно, может быть построена путем масштабирования данных оси давления кривой вентилятора прямо пропорционально количеству вентиляторов.

Как в последовательной, так и в параллельной работе, особенно с несколькими вентиляторами (5,6, 7 и т. Д.), Определенные области комбинированной кривой производительности будут нестабильными, и их следует избегать. Эта нестабильность непредсказуема и зависит от конструкции вентилятора и двигателя, а также от рабочей точки.

Также важно продумать размещение вентилятора в шкафу. Создание избыточного давления в корпусе является предпочтительным методом, поскольку поступающий воздух можно легко фильтровать. Кроме того, герметичный корпус предотвратит попадание пыли через трещины или щели. Вентилятор также работает с более холодным воздухом и плотным воздухом, поэтому он будет иметь немного более высокое давление (это, возможно, очень небольшое преимущество для систем с низким тепловыделением). Важной особенностью системы, работающей под давлением, является то, что срок службы и надежность вентилятора увеличиваются из-за более низкой температуры окружающей среды вентилятора.Недостатком наддува является то, что тепло, выделяемое вентилятором, рассеивается в корпусе.

Законы о фанатах

Иногда может потребоваться определить мощность данного вентилятора при других условиях скорости или плотности, или преобразовать известную производительность воздуховода одного размера в производительность другого геометрически подобного устройства другого размера. Закон о болельщиках позволяет это.

Геометрически подобные вентиляторы можно охарактеризовать следующими четырьмя уравнениями:

Объемный расход: G = K q ND 3

Массовый расход: м · = K м ND 3

Давление: P = K p N 2 D 2

Мощность: л.с. = K л.с. N 3 D 5

где:

K = константа для геометрически и динамически аналогичной операции
G = объемный расход м · = массовый расход
N = скорость вентилятора в об / мин D = диаметр вентилятора
л.с. = выходная мощность = плотность воздуха

Из этих соотношений можно рассчитать производительность вентилятора при втором условии.Таблица 1 представляет собой сводку уравнений закона вентилятора в форме, полезной для анализа вентилятора.

Рекомендации по охлаждению шкафа

В дополнение к выбору вентилятора, может иметь место выбор расположения вентилятора или вентиляторов, и в этом отношении иллюстрация на Рисунке 4 может оказаться полезной. Следующие комментарии также следует иметь в виду в отношении размещения фанатов:

1). Расположите компоненты с наибольшим тепловыделением рядом с воздухозаборниками корпуса.

2). Размер входных и выходных отверстий для воздуха в корпусе должен быть не меньше размера отверстия Вентури используемого вентилятора.

3). Обеспечьте достаточно свободного пространства для прохождения воздуха со скоростью менее 7 метров / сек.

4). Избегайте горячих точек путем точечного охлаждения с помощью небольшого вентилятора.

5). Расположите компоненты с наиболее критической температурной чувствительностью ближе всего к входящему воздуху, чтобы обеспечить максимально холодный воздушный поток.

6). Обдуйте шкаф воздухом, чтобы пыль не попадала внутрь, т.е. создайте в шкафу давление.

7). Используйте максимально возможный фильтр, чтобы:

а. Увеличьте пылеемкость

г.Уменьшите падение давления.

Рисунок 4: Рекомендации по охлаждению шкафа

Список литературы

1. Abbot, Von Doenhoff, Theory of Wing Sections, DoverPublications, New York, NY, 1959.
2. Daly, Woods Practical Guide to Fan Engineering, Woods of Colchester, Ltd, 1992. Следующие предыдущие статьи в Electronics Cooling являются относится к этой статье.
3. Эллисон, Гордон, Н., Анализ корпуса с вентиляторным охлаждением с использованием метода первого порядка, Electronics Cooling, Vol. 1, вып.2, октябрь 1995 г., стр. 16-19.
4. Вулфолк, Алан, Определение фильтров для принудительного конвекционного охлаждения, охлаждение электроники, Vol. 1, No. 2, October 1995, pp. 20-23.

% PDF-1.7 % 80 0 объект > эндобдж xref 80 76 0000000016 00000 н. 0000002602 00000 н. 0000002774 00000 н. 0000003408 00000 н. 0000007212 00000 н. 0000007904 00000 н. 0000008535 00000 н. 0000008571 00000 н. 0000008852 00000 н. 0000008963 00000 н. 0000009400 00000 н. 0000010076 00000 п. 0000010541 00000 п. 0000011177 00000 п. 0000016216 00000 п. 0000016782 00000 п. 0000018214 00000 п. 0000019555 00000 п. 0000019695 00000 п. 0000019996 00000 п. 0000020302 00000 п. 0000020662 00000 п. 0000020831 00000 н. 0000021191 00000 п. 0000021360 00000 п. 0000021724 00000 п. 0000021893 00000 п. 0000022007 00000 п. 0000022034 00000 п. 0000023340 00000 п. 0000025151 00000 п. 0000026697 00000 п. 0000026959 00000 п. 0000027200 00000 н. 0000031024 00000 п. 0000031452 00000 п. 0000031989 00000 п. 0000032542 00000 п. 0000033164 00000 п. 0000033586 00000 п. 0000035611 00000 п. 0000036218 00000 п. 0000036468 00000 н. 0000039509 00000 п. 0000039938 00000 н. 0000040448 00000 п. 0000042614 00000 п. 0000044448 00000 п. 0000044735 00000 п. 0000050081 00000 п. 0000050151 00000 п. 0000050615 00000 п. 0000050700 00000 п. 0000055181 00000 п. 0000057831 00000 п. 0000058004 00000 п. 0000058078 00000 п. 0000058107 00000 п. 0000058182 00000 п. 0000058279 00000 н. 0000058425 00000 п. 0000058741 00000 п. 0000058796 00000 п. 0000058912 00000 п. 0000059051 00000 п. 0000060726 00000 п. 0000061069 00000 п. 0000061477 00000 п. 0000079175 00000 п. 0000079249 00000 п. 0000079362 00000 п. 0000079399 00000 п. 0000079787 00000 п. 0000079884 00000 п. 0000080030 00000 п. 0000001816 00000 н. трейлер ] / Назад 288820 >> startxref 0 %% EOF 155 0 объект > поток hb``b``? Ȁ

Основные сведения об основах воздушного потока для правильного выбора вентилятора постоянного тока

Вентиляторы

Dc в течение многих лет были идеальным решением в наборе инструментов для управления температурным режимом, обеспечивая эффективное охлаждение продуктов, требующих отвода тепла от нескольких ватт до нескольких сотен ватт.Чтобы выбрать подходящий вентилятор, важно согласовать потребности системы в охлаждении с характеристиками воздушного потока вентилятора. В этом блоге будут рассмотрены основы, включая правильный расчет параметров воздушного потока и давления воздуха, согласование требований к воздушному потоку с рабочей кривой вентилятора, последствия параллельной или последовательной работы вентиляторов и влияние скорости вращения вентилятора.

Важные параметры воздушного потока

Перед тем, как выбрать вентилятор для конкретной системы, необходимо понять несколько параметров, касающихся воздушного потока и теплопередачи.Движущийся воздух эффективно охлаждает объекты, поглощая тепло от объекта, а затем передавая это тепло в другое место для рассеивания. Количество передаваемой энергии зависит от массы движущегося воздуха, удельной теплоты движущегося воздуха и изменения температуры движущегося воздуха.

Энергия = Масса * Удельная теплоемкость * Повышение температуры

Массу движущегося воздуха можно рассчитать по объему движущегося воздуха и плотности движущегося воздуха.

Масса = Объем * Плотность

Подстановка второго уравнения в первое связывает рассеиваемую энергию с объемом задействованного воздуха.

Энергия = (Объем * Плотность) * Удельная теплоемкость * Повышение температуры

Если разделить обе части уравнения на время, получится следующая форма уравнения.

Мощность = (Объем / Время) * Плотность * Удельная теплоемкость * Повышение температуры

В большинстве случаев избыточная мощность (неэффективность системы) известна, а расход воздуха (объем / время) неизвестен. Таким образом, уравнение можно оформить, как показано ниже.

Расход воздуха = мощность / (плотность * удельная теплоемкость * повышение температуры)

Как обсуждалось в нашем предыдущем сообщении в блоге, это уравнение обычно записывается как:

Q = [q / (ρ * Cp * ΔT)] * k
Где
Q = расход воздуха
q = рассеиваемое тепло
ρ = плотность воздуха
C p = удельная теплоемкость воздуха
ΔT = температура воздуха будет повышаться при поглощении рассеиваемого тепла
k = постоянное значение, зависящее от единиц, используемых в других параметрах

Плотность сухого воздуха на уровне моря при 68 ° F (20 ° C) равна 0.075 фунтов / фут 3 (1,20 кг / м 3 ), а удельная теплоемкость сухого воздуха составляет 0,24 БТЕ / фунт ° F (1 кДж / кг ° C). Используя эти значения для плотности и удельной теплоемкости, приведенное выше уравнение упрощается до:

Q f = 3,2q / ΔT F
Q f = 1,8q / ΔT C
Q m = 0,09q / ΔT F
Q m = 0,05q / ΔT C
Где
Q f = расход воздуха в кубических футах в минуту (CFM)
Q м = расход воздуха в кубических метрах в минуту (CMM)
q = рассеиваемое тепло в ваттах
ΔT F = температура воздуха будет повышаться при поглощении рассеиваемого тепла в ° F
ΔT C = температура воздуха будет повышаться при поглощении рассеиваемого тепла в ° C

Давление воздуха

В приведенных выше уравнениях указывается скорость воздушного потока, необходимая для охлаждения продукта.Также необходимо знать давление, при котором воздушный поток должен подаваться вентилятором. Путь прохождения воздушного потока через охлаждаемый продукт будет создавать сопротивление потоку воздуха. Вентиляторы следует выбирать так, чтобы давление было достаточным, чтобы пропустить через продукт требуемый объем воздуха, чтобы обеспечить желаемое охлаждение. Расчет необходимого давления будет отдельной задачей для каждого уникального продукта и не может быть упрощен аналогично расчетам расхода. Многие продукты САПР доступны для расчета давления воздуха и характеристик воздушного потока в конструкции, в то время как анемометры и манометры могут использоваться для измерения характеристик скорости и давления воздуха после завершения проектирования.

Рисунок 1: Характеристика и построение графика расхода воздуха в зависимости от давления

Достижение требуемых расхода воздуха и давления

Основываясь на концепциях из предыдущих двух разделов, вентилятор (или вентиляторы) должен создавать скорость воздушного потока и давление воздуха, чтобы обеспечить необходимое охлаждение. В технических паспортах от производителей вентиляторов будет указано значение скорости воздушного потока без противодавления, значение максимального давления без скорости воздушного потока и кривая зависимости воздушного потока от давления, создаваемого вентилятором. Возьмем, к примеру, продукт, требования к воздушному потоку которого были рассчитаны как 10 куб.Механическая конструкция изделия позволяет получить график зависимости расхода воздуха от давления, показанный на рис. 2. Пунктирная линия обозначает минимальный расход воздуха, необходимый для изделия (допускается также больший расход воздуха), а оранжевая кривая представляет соотношение между давлением и воздушный поток для механической конструкции продукта.

Рисунок 2: Системные требования, воздушный поток в зависимости от статического давления

На основании кривых на рисунке 2 для проекта был выбран осевой вентилятор постоянного тока CFM-6025V-131-167 от CUI Devices.В техническом описании вентилятора постоянного тока указан воздушный поток 16 куб. Фут / мин без противодавления, статическое давление 0,1 дюйма вод. Ст. 2 O без воздушного потока, а также приведен график на рис. 3.

Рисунок 3: График производительности устройства CUI CFM-6025V-131-167

Наложение системных требований из рисунка 2 на характеристики вентилятора постоянного тока из рисунка 3 дает диаграмму на рисунке 4.

Рисунок 4: Системные требования и производительность вентилятора

Рабочая точка, выделенная красным кружком на рисунке 4, указывает давление и воздушный поток для системы с выбранным вентилятором.Следует отметить, что требуемый воздушный поток был рассчитан как 10 кубических футов в минуту, а вентилятор обеспечит воздушный поток 11,5 кубических футов в минуту. Для некоторых приложений это будет достаточный запас по тепловым характеристикам, в то время как в других приложениях это решение может не обеспечить достаточного запаса.

Параллельная или последовательная работа вентиляторов

Как правило, более крупные или более быстрые вентиляторы обеспечивают больший максимальный поток воздуха и большее максимальное давление. Если один вентилятор не может обеспечить требуемый воздушный поток или давление, тогда два или более вентилятора могут работать физически параллельно или последовательно.Параллельная работа вентиляторов увеличит максимально доступный воздушный поток, но не приведет к увеличению максимального давления, тогда как последовательные вентиляторы увеличат максимальное доступное давление, но не увеличат максимально доступный воздушный поток.

Рис. 5: Последовательная или параллельная работа нескольких вентиляторов

Кривая производительности для параллельной работы нескольких вентиляторов может быть легко сгенерирована пользователем. Комбинированная кривая зависимости расхода воздуха от давления для нескольких вентиляторов, работающих параллельно, идентична графику для одного вентилятора, за исключением того, что значения расхода воздуха умножаются на количество параллельно работающих вентиляторов.

Рис. 6: Параллельная работа вентиляторов увеличивает расход воздуха на количество вентиляторов.

Кривая производительности для последовательной работы нескольких вентиляторов может быть построена аналогичным образом, со значениями давления, измененными в зависимости от количества вентиляторов, подключенных последовательно. В конечном итоге, несколько вентиляторов, подключенных параллельно, обеспечивают наибольшее улучшение для систем с высоким и низким давлением, в то время как несколько последовательных вентиляторов обеспечивают наибольшее улучшение для систем с высоким и низким давлением.

Рисунок 7: Несколько вентиляторов в системах с высоким и низким сопротивлением воздушному потоку

Влияние скорости вращения вентилятора

Скорость вентилятора (об / мин) может определяться первоначальным выбором вентилятора или сигналом управления вентилятором.Изменение скорости вентилятора повлияет на объем воздуха, давление воздуха, потребляемую мощность и акустический шум, производимый вентилятором. Эти отношения описываются так называемыми «законами сродства поклонников».

Законы о родстве с фанатами

  • Объем воздуха, перемещаемого вентилятором, пропорционален скорости вращения вентилятора.
    • куб. Фут / мин α об / мин
      • , т.е. 3 x RPM дает 3 x CFM
  • Давление воздуха от вентилятора пропорционально квадрату скорости вентилятора.
    • Давление воздуха α об / мин 2
      • т.е. 3 x об / мин дают 9-кратное давление
  • Мощность, необходимая для работы вентилятора, увеличивается в кубе скорости вентилятора.
    • Power α RPM 3
      • т.е. для 3 x об / мин требуется 27 x мощность
  • Акустический шум, производимый вентилятором, увеличивается на 15 дБ, когда скорость вентилятора увеличивается вдвое.
    • Увеличение акустического шума на 10 дБ обычно воспринимается человеческим слухом как удвоение уровня шума.
Рисунок 8: График законов о сродстве поклонников

Заключение

Зная требуемый воздушный поток и давление, можно выбрать подходящий вентилятор (или вентиляторы) для обеспечения надлежащего охлаждения.Параллельная или последовательная работа вентиляторов предоставляет разработчикам дополнительные возможности для удовлетворения тепловых требований их приложения, когда одного вентилятора может быть недостаточно. Линия осевых вентиляторов постоянного тока CUI Devices имеет различные характеристики производительности, что позволяет разработчикам гибко выбирать между размером вентилятора, потребляемой мощностью, производимым слышимым шумом и т. Д.

электронная книга

Загрузите бесплатное полное руководство по управлению температурным режимом

Доступ сейчас

Дополнительные ресурсы


У вас есть комментарии к этому сообщению или темам, которые вы хотели бы, чтобы мы освещали в будущем?
Отправьте нам письмо по адресу cuiinsights @ cuidevices.ком

Как читать кривую вентилятора

Если вы никогда раньше не работали с графиком веерной кривой, он может показаться устрашающим. Но не бойтесь - это действительно очень просто, если вы разберетесь с ним. Возможность считывать кривую вентилятора позволит вам выбрать лучший вентилятор для работы, если вентилятор должным образом протестирован и сертифицирован.

Первое, что следует отметить в графике кривой вентилятора, это то, что он имеет 3 оси:

Горизонтальная нижняя ось = Объемный расход воздуха (CFM или 3 / сек.)

Вертикальная левая ось = Статическое давление (дюймы водяного столба [wg], паскали [Па] или мм водяного столба)

Вертикальная правая ось = Тормозная мощность (л.с. или кВт)

График кривой вентилятора фактически демонстрирует две кривые, относящиеся к одному и тому же вентилятору:

КРИВЫЕ
CFM VS SP

Первая кривая показывает соотношение между статическим давлением вентилятора и его объемным расходом воздуха.

КРИВЫЕ КЛЮЧЕВЫХ ПРОДУКТОВ В МИНУТУ ПРОТИВ ВНД

Вторая кривая показывает взаимосвязь между расходом воздуха вентилятора и тормозной мощностью.

КАК ПРОЧИТАТЬ КРИВУЮ ВЕНТИЛЯТОРА

ШАГ 1 - ВЫБЕРИТЕ ЖЕЛАЕМЫЙ CFM

После выбора CFM проведите вертикальную линию вверх, чтобы пересечь кривые CFM и SP, которые проходят снизу справа вверх слева. В нашем примере мы выбрали 33 000 кубических футов в минуту, отмеченные коричневой вертикальной линией.

ШАГ 2. ВЫБЕРИТЕ ЖЕЛАЕМУЮ SP

Проведите горизонтальную линию через левую вертикальную ось при желаемом давлении вентилятора до места, где она пересекает только что проведенную вертикальную линию. В нашем примере мы выбрали 1.Статическое давление 6 дюймов вод. Ст., Отмечено коричневой горизонтальной линией. Если эта точка пересечения попадает прямо на кривую веера, вам повезло, и вы можете перейти к шагу 4. В большинстве случаев пересечение этих двух линий не совпадает с кривой, поэтому вам нужно будет рассчитать и нарисовать системную кривую. .

ШАГ 3 - РАСЧЕТ СИСТЕМНОЙ КРИВОЙ

Системная кривая - это то, что вы можете рассчитать, используя законы вентилятора.

Кривая системы выглядит как противоположность кривой CFM и SP.Он начнется с 0 в нижней левой части кривой веера, а затем продолжится вверх и вправо по изгибу. Когда кривая вашей системы пересекает кривую CFM vs SP, это указывает на производительность этого вентилятора применительно к вашей реальной системе. (Примечание: с вентиляторами с регулируемым шагом или вентиляторами с ременным приводом, которые отображают несколько кривых, вы можете откалибровать кривые для настроек угла лопасти или оборотов, которые не указаны - см. Пример)

В нашем примере оранжевая кривая нарисована вручную в точке, где системная кривая пересекает желаемую точку CFM и SP.Эта оранжевая кривая представляет фактическую рабочую кривую вентилятора, которая в данном случае находится посередине между углами наклона лопастей 25 ° и 28 °, что дает вам угол наклона лопастей 26,5 °.

ШАГ 4 - ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЩНОСТИ ДВИГАТЕЛЯ

Проведите вертикальную линию вверх от точки, где кривая системы пересекает кривую CFM vs SP, до места пересечения кривой CFM vs BHP для угла наклона лопастей, определенного ранее. В нашем примере это обозначено зеленой линией. Рабочая точка забойного давления - это нарисованная вручную розовая кривая забойного давления между углами наклона лопастей 25 ° и 28 °, соответствующими 26.5 ° - точно так же, как расположение кривой CFM и SP. На этом пересечении проведите горизонтальную линию вправо и прочтите BHP вентилятора на вертикальной правой оси. Это та мощность, которая потребуется вентилятору для создания желаемых кубических футов в минуту и ​​давления при данной скорости вращения вентилятора и угле наклона лопастей.

Для обзора, в этом примере желаемая производительность составляет 33 000 кубических футов в минуту при 1,6 дюйма водяного столба SP. Эта точка на кривой CFM vs SP показывает, что угол наклона лопастей будет 26,5 градусов. Проведение линии до кривой зависимости CFM от BHP показало, что для этой конфигурации потребуется 15 л.с. для достижения 33000 куб. Футов в минуту.В этом случае мы можем порекомендовать двигатель мощностью 20 л.с., чтобы в будущем при необходимости скорректировать производительность вентилятора.

Лично мне нравится, когда кривая вентилятора показывает как можно больше информации. Я хочу знать, какие скорости доступны для работы вентилятора.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *