Учебник для технологических факультетов

Санитарная техника

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Подача приточного и удаление вытяжного воздуха осуществляются с помощью воздуховодов. При движении по воздуховодам, через фильтры, калориферы, увлажнительные и другие устройства воздух встречает сопротивление двух видов: трение о стенки воздуховодов и местные препятствия (повороты, вход в каналы и выход из них, решетки, фильтры, калориферы и другое оборудование). Для того чтобы воздух мог преодолеть эти сопротивления, необходимо создать разность давлений перед сопротивлением и за ним. Если давление перед сопротивлением будет больше, чем за ним, возникает движение воздуха через препятствие. В системах с механическим побуждением разность давлений создается с помощью вентиляторов.

По принципу работы вентиляторы подразделяются на центробежные и осевые.

Центробежный вентилятор. Вентилятор состоит из рабочего колеса 1 с лопатками 2, спирального кожуха 3 с входным 4 и выходным 5 отверстиями и станины 6. Колесо вентилятора укреплено на валу и находится внутри спирального кожуха. Вал вращается в подшипниках 7 с помощью электродвигателя, шкив которого соединяется ременной передачей со шкивом 8 вентилятора. В ряде конструкций колесо вентилятора насаживается на вал электродвигателя.

При вращении колеса воздух засасывается в кожух вентилятора через отверстие 4, сжимается (при этом давление его повышается) и выбрасывается через выхлопное отверстие 5.

В зависимости от разности давлений во всасывающем и нагнетательном отверстиях различают центробежные вентиляторы низкого (до 100 кг/м2), среднего (от 100 до 300 кг/м2) и высокого (более 300 кг/мг) давления.

В предприятиях общественного питания применяются преимущественно вентиляторы низкого давления.

Осевой вентилятор. Вентилятор состоит из втулки У с закрепленными на ней под углом лопатками 2 и обечайки 3. Колесо осевого вентилятора обычно насаживается на вал электродвигателя 4. Перемещение воздуха происходит вдоль оси вентилятора. Осевые вентиляторы в отличие от центробежных создают малые давления (до 15—20 кг/мг) и применяются в небольших системах вентиляции для перемещения сравнительно малых количеств воздуха  (от 100 до 5000 м3/час).

Осевые вентиляторы компактны, просты в монтаже и эксплуатации, на их изготовление расходуется небольшое количество металла, однако при работе с большим числом оборотов (более 1000 в мин) они создают значительный шум

Размеры центробежных и осевых вентиляторов определяются по номерам, которые соответствуют диаметрам колес, выраженным в дециметрах. Чем больше номер вентилятора, тем большее количество воздуха он может переместить. Для выбора типа и номера вентилятора и определения числа оборотов колеса нужно знать количество воздуха L м3/ч, перемещаемого вентилятором, и разность давлений, которую вентилятор должен создать на всасывающем и нагнетательном отверстиях, Нв кг/м2. Эта разность должна быть равна суммарному сопротивлению системы вентиляции.

Для определения составных величин сопротивления системы рассмотрим схему распределения давлений в простейшей системе вентиляции, в которой всасывающий и нагнетательный воздуховоды имеют постоянное сечение.

Если в стенке всасывающего воздуховода / сделать ряд отверстий и с помощью резинового шланга присоединить к ним /-образные манометры, то разность уровней жидкости в манометре покажет, что внутри воздуховода давление меньше атмосферного (разрежение). Это разрежение (называемое статическим разрежением на всасывании) будет тем больше, чем ближе к вентилятору расположено отверстие. Сделав аналогичные устройства на нагнетательной части воздуховода 2, обнаружим, что давление внутри воздуховода больше, чем в окружающем воздухе (статическое давление на нагнетании).

Статическое разрежение расходуется на преодоление сил трения и местных сопротивлений во всасывающем воздуховоде. Перед всасывающим отверстием вентилятора оно равно сумме всех потерь давления на преодоление сил трения и местных сопротивлений во всасывающей части сети.

Статическое давление после вентилятора расходуется на" преодоление сил трения и местных сопротивлений в нагнетательной части системы, а также создание скорости, необходимой для выхода воздуха из системы.

Так как в системах вентиляции основным видом сопротивлений являются местные сопротивления, которые составляют до 80% общего сопротивления воздуховодов, ориентировочный подсчет полного сопротивления воздуховодов можно производить по формуле

Сумма коэффициентов местных сопротивлений подсчитывается для ответвления с наибольшим количеством местных сопротивлений.

Сопротивления подсчитываются только для расчетной ветви системы, т. е. ветви, которая имеет наибольшее сопротивление.

Разность давлений, создаваемая вентилятором, должна быть больше сопротивления всей системы.

Вентиляторы выбирают по характеристикам, представляющим собой график работы вентилятора при различных числах оборотов колеса. На оси абсцисс характеристики откладывается производительность вентилятора L в тыс. м3/ч, на оси ординат — полное давление Я, развиваемое вентилятором, в кг/м2. На графике нанесены линии давления Я, линии коэффициента полезного действия и линии установочной мощности электродвигателя N. Каждая линия давления Н соответствует определенному числу оборотов вентилятора.