Аэрология



Download 1,7 Mb.
bet64/192
Sana21.05.2022
Hajmi1,7 Mb.
#606668
TuriУчебник
1   ...   60   61   62   63   64   65   66   67   ...   192
Bog'liq
Ушаков КЗ Аэрология горных предприятий 1987

Центробежные вентиляторы. Центробежный вентилятор состоит из рабочего колеса 1 (рис. 9.2) с лопатками 2, вращающегося вокруг оси 3 в спиральном кожухе 4. Воздух поступает в вен­тилятор через всасывающее боковое отверстие 5, в котором рас­полагается направляющий аппарат. Последний изменяет направ­ление движения воздуха на радиальное. В рабочем колесе воздух проходит между лопатками, закручиваясь в направлении их дви­жения, и выбрасывается в пространство между верхней кромкой лопаток и кожухом, продолжая в пределах последнего двигаться по спирали и расширяясь по мере расширения кожуха. Из венти­лятора воздух выходит через нагнетательное отверстие 6. Дви­жение воздуха от нижней кромки лопаток к верхней вызывается действием центробежной силы, возникающей при вращении воз­духа. Так как центробежная сила пропорциональна квадрату ок­ружной скорости, а окружная скорость пропорциональна радиусу вращения, то по мере перемещения воздуха от нижней кромки лопаток к верхней действующая на него центробежная сила уве­личивается, вызывая сжатие воздуха. Центробежная сила вызы­вает также увеличение скорости движения воздуха между лопат­ками, т. е. увеличение его кинетической энергии. При дальнейшем расширении воздушного потока в кожухе скорость движения воз­духа уменьшается, а его кинетическая энергия согласно уравне­нию Бернулли переходит в потенциальную, вызывая дальнейшее повышение давления.
Движение воздуха в шахте встречает сопротивление, которое преодолевается действием сил статического напора (статического давления). Поэтому основным назначением шахтного вентилятора является создание статического напора. Для этого необходимо, чтобы энергия, передаваемая воздушному потоку от рабочего ко­леса вентилятора, передавалась бы преимущественно в виде ста­тического напора. Реально же она передается как в виде стати­ческого напора (потенциальная энергия), так и в виде кинетиче­ской энергии ускоренного движения воздуха. Согласно уравнению Бернулли, кинетическую энергию можно превратить в потенци­альную путем уменьшения скорости движения воздуха. Чтобы это превращение происходило с минимальными потерями, необходимо обеспечить плавное расширение воздушного потока, при котором местные сопротивления были бы минимальными. В центробежном вентиляторе это достигается путем заключения рабочего колеса в плавно расширяющийся спиральных кожух. Лопатки рабочего колеса центробежного вентилятора могут быть загнуты вперед (по направлению вращения колеса) или назад (против направле­ния вращения). Создаваемое центробежной силой статическое давление пропорционально разности центробежных сил на верх-
135



ней и нижней кромках лопаток или разности квадратов скоростей их вращения, т. е.
Лц-(р/2)(и1в—«!„), (9.1)
где ил. п, ил. к — соответственно скорость вращения нижней и верх­ней кромок лопаток, м/с; р — плотность воздуха, кг/м3.
Скоростное давление воздуха на выходе из рабочего колеса пропорционально квадрату тангенциальной составляющей ив. т результирующей скорости движения воздуха ив (рис. 9.3), т. е.
ЛСк-(р/2)«в.т. (9.2)
Тогда общее давление воздуха на выходе из рабочего колеса выразится в виде
h - (р/2) (а! в—ил. н) + (р/2) ui T. (ШЩ
Представим теперь, что при постоянной скорости вращения ко­леса вентилятора расход воздуха через вентилятор увеличился (например, вследствие уменьшения сопротивления шахты). Это означает, что скорость движения воздуха между лопатками ра­бочего колеса вентилятора возросла с ив. л до и'в.л, а результи­рующая скорость движения воздуха возросла с ив до ив. Из рис. 9.3 видно, что тангенциальная составляющая результирующей скорости воздуха на выходе из рабочего колеса у вентилятора с загнутыми вперед лопатками при этом увеличилась с ив. т до а'в. т (рис. 9.3, а), а у вентилятора с загнутыми назад лопатками уменьшилась с иВш т до и'в. т (см. рис. 9.3). Из этого в соответствии с (9.3) следует, что при неизменных скоростях «л. в и ил. и с увели­чением расхода воздуха в вентиляторе с загнутыми вперед лопат­ками его теоретическое давление увеличивается, а в вентиляторе с загнутыми назад лопатками оно уменьшается (рис. 9.4). Факти­ческое давление, развиваемое вентилятором, будет меньше теоре­тического на величину потерь в вентиляторе (см. рис. 9.4), вызы­ваемых трением, местными сопротивлениями и потерями энергии при преобразовании скоростного давления в статическое. Потери энергии на трение и местные сопротивления в вентиляторе имеют ту же природу, что и аналогичные потери в выработках, с той лишь разницей, что основным видом местных сопротивлений здесь является сопротивление внезапного расширения. Потери энергии при преобразовании скоростного давления в статическое объясня­ются тем, что в вентиляторе воздушный поток никогда не может расшириться настолько, чтобы скорость движения воздуха равня­лась нулю и вся кинетическая энергия преобразовалась в потенци­альную (статическое давление). Второй причиной потерь является неравномерность скоростного поля на выходе из вентилятора вследствие тенденции воздуха двигаться преимущественно в одной части выходного отверстия. Все виды потерь пропорциональны квадрату дебита вентилятора. К ним относятся также потери на рециркуляцию воздуха (вихреобразование) в вентиляторе. По­этому с увеличением дебита вентилятора потери в нем прогрес-
136

Рис. 9.3. Кинематическая схема движения воздуха в рабочем колесе центро­бежного вентилятора:
а — для рабочего колеса с лопатками, загнутыми вперед; б — то же, с лопатками, за­гнутыми назад
а б


Download 1,7 Mb.

Do'stlaringiz bilan baham:
1   ...   60   61   62   63   64   65   66   67   ...   192




Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©hozir.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling

kiriting | ro'yxatdan o'tish
    Bosh sahifa
юртда тантана
Боғда битган
Бугун юртда
Эшитганлар жилманглар
Эшитмадим деманглар
битган бодомлар
Yangiariq tumani
qitish marakazi
Raqamli texnologiyalar
ilishida muhokamadan
tasdiqqa tavsiya
tavsiya etilgan
iqtisodiyot kafedrasi
steiermarkischen landesregierung
asarlaringizni yuboring
o'zingizning asarlaringizni
Iltimos faqat
faqat o'zingizning
steierm rkischen
landesregierung fachabteilung
rkischen landesregierung
hamshira loyihasi
loyihasi mavsum
faolyatining oqibatlari
asosiy adabiyotlar
fakulteti ahborot
ahborot havfsizligi
havfsizligi kafedrasi
fanidan bo’yicha
fakulteti iqtisodiyot
boshqaruv fakulteti
chiqarishda boshqaruv
ishlab chiqarishda
iqtisodiyot fakultet
multiservis tarmoqlari
fanidan asosiy
Uzbek fanidan
mavzulari potok
asosidagi multiservis
'aliyyil a'ziym
billahil 'aliyyil
illaa billahil
quvvata illaa
falah' deganida
Kompyuter savodxonligi
bo’yicha mustaqil
'alal falah'
Hayya 'alal
'alas soloh
Hayya 'alas
mavsum boyicha


yuklab olish