Центробежного вентилятора. положения спиральных кожухов.

Рис. 7.19. Зазор в конструкции Рис.7.20. Обозначения -

Рис. 7.18. Лопастное колеса

Рис. 7.17. Лопастное колесо пылевого центробежного вентилятора.

Рис.7.16. Варианты исполнения центробежных вентиляторов и соединения их с электродвигателями.

Классификация по быстроходности центробежных вентиляторов.

Центробежные вентиляторы.

Центробежный вентилятор, как об этом упоминалось, пред­ставляет собой конструкцию (рис. 7.15), состоящую из располо­женного в спиральном кожухе 2 лопастного колеса I, при вра­щении которого воздух или газ поступает через входное отвер­стие в боковой стенке кожуха 3, снабженное входным патруб­ком 4. Поворачивая под углом 90°, воздух проходит в каналы между лопатками 5, собирается в спиральном кожухе и выходит из него через выходное отверстие 6. В некоторых конструкциях вентиляторов дополнительным устройством являются станина 7 с установленными на ней подшипниками 8, в которых вращается вал 9.

 
 

Рис. 7.15. Конструктивная схема центробежного вентилятора.

Общая конструктивная компоновка и способы соединения вентиляторов с электродвигателями осуществляются в девяти раз­личных исполнениях (рис. 7.16).

Иногда конструкции в исполнении 1 и 8 называют электровентиляторами, так как колесо вентилятора укреплено непосредственно на конце вала электродвигателя. Достоинством такого исполнения является компактность всей установки, ее надежность, относительная бесшумность (исключается шум подшипников и привода), а также экономичность в силу отсутствия не­производительных потерь на передачу. Однако установка коле­са на валу электродвигателя возможна

лишь при малых размерах и относительно небольшом весе первого. При больших раз­мерах колес или их большом весе и совпадении чисел оборотов вентилятора и электродвигателя соединение валов вентилятора и двигателя осуществляется с помощью муфты (исполнения 2 и 3).

.

 

Исполнения 5 и 6 предусматривают наличие передачи от электродвигателя к вентилятору. Сравнивая эти варианты, можно отметить, что при исполнении 5 конструкция привода оказывается более жесткой, так как шкив закреплен между подшипниками иизгибающий момент вала невелик. Однако при этом затрудняется смена ремня: если для передачи применены плоские ремни, то их надо расшивать, а при клиноременной передаче для смены ремней приходится снимать крайний подшипник. Исполнение 6 с консольным расположением приводного шкива позволяет легко и быстро проводить замену ремней. Поэтому вентиляторы последних выпусков выполняются в основном по этому варианту.

Исполнения 2, 4 и 7 обеспечивают большую жесткость конструкции, так как колесо вентилятора располагается между подшипниками, что уменьшает изгибающий момент вала. Однако эти конструкции осложняют присоединение всасывающих воздуховодов к всасывающему отверстию. Объясняется это тем, что кронштейн подшипника проходит сквозь стенку и, следовательно, подшипник располагается внутри воздуховода, что затрудняет его обслуживание. Поэтому исполнения 2, 4 и 7 осуществляют тогда, когда нет надобности в присоединении всасывающего воздуховода (при заборе воздуха непосредственно из помещения или при установке вентилятора в открытой камере).

Вентиляторы в конструктивном исполнении 8 и 9 носят название крышных. Отличительной их особенностью является горизонтальное расположение центробежного колеса и конструкция кожуха, в котором выходное отверстие расположено в боковой стенке и имеет кольцеобразную форму. Таким образом, поток газа в этом вентиляторе поворачивает на угол не 90, а 1800

По назначению и материалу конструкции центробежные вентиляторы могут быть подразделены на несколько групп.

Наиболее широкое распространение получили вентиляторы общего назначения, выполненные из черного металла и предназначенные для перемещения воздуха и газов, не содержащих ощутимого количества твердых примесей, при темпе­ратуре, не превышающей 150°С. Эти вентиляторы, как правило, имеют лопастное колесо с 12—36 узкими лопатками.

Для перемещения газов со значительным содержанием пыли, а также для систем пневмотранспорта применяются пылевые вентиляторы. В них рабочее колесо имеет обычно шесть лопаток трапецеидальной формы, доходящих до ступицы коле­са (рис. 7.17). При этом резко повышается жесткость и прочность колеса, лопатки которого могут подвергаться ударам перемещаемыми воздухом твердыми примесями. Кроме того, при малом числе лопаток исключается возможность засорения колеса при­месями. Эти вентиляторы имеют равномерно падающую характеристику без перегибов, хотя максимальный к. п. д. их не превышает 0,65.

Для перемещения воздуха, содержащего примеси взрывоопасных веществ в виде газов (например, паров бензина, уайт-спирита, толуола или аце­тилена) или пыли (сахарной пудры, угольной пыли, пыли взрывчатых веществ и т. п.) применяются специальные вентиляторы взрыво-безопасного типа.

 
 

 

Источником взрыва в вентиляторе может быть случайное искорообразование при трении кромок входного патрубка о коле­со (сталь по стали). Для предотвращения взрыва колесо венти­лятора изготовляется из мягкого металла (алюминия, латуни, ме­ди), не дающего искрообразования при трении. В некоторых слу­чаях внутреннюю поверхность спирали кожуха облицовывают листовым мягким металлом. Кроме того, входной патрубок вен­тилятора также выполняется из мягкого металла.

Иногда в перемещаемом воздухе содержатся вещества, спо­собные вызвать интенсивную коррозию (ржавление) материала, из которого выполнен вентилятор. Для защиты от коррозии внут­ренние поверхности всего вентилятора (колеса, кожуха, входно­го патрубка) покрывают защитными лаками и красками. Для покрытий используют черный кузбасслак или асфальтовый лак, стойкие против кислот, а также перхлорвиниловые лаки, не под­вергающиеся воздействию кислот и щелочей. В некоторых слу­чаях для покрытий применяют бакелитовый лак (бакелитовую смолу, растворенную в спирте), нанося его в 3—4 слоя с сушкой каждого слоя при температуре 130—140°С. Внутренние поверх­ности защищают также гуммированием (т. е. покрытием слоем резины) из натурального или синтетического каучука. Учитывая, что такие покрытия (особенно на колесе) не отличаются боль­шой долговечностью, промышленность выпускает вентиля­торы, стойкие против коррозии, из специальных (не подверженных коррозии) материалов. Сюда относятся вентиля­торы, изготовленные из нержавеющей стали, винипласта, бумаж­ной массы и т. п. Правда, эти вентиляторы в массовом порядке выпускаются промышленностью в недостаточном количестве.

Кроме центробежных вентиляторов общепромышленного на­значения выпускается много типов специальных вентиляторов, предназначенных в основном для технологических нужд различных отраслей промышленности. Сюда могут быть отнесены следующие вентиляторы.

Дымососы — центробежные вентиляторы с массивным стальным литым или сварным колесом, рассчитанные на работу при температуре до 250°С, в которых подшипники качения обо­рудованы системой охлаждения. Прочное колесо хорошо проти­востоит ударам частиц уноса (некоторой части топлива).

Шахтные вентиляторы, предназначенные для систем главного проветривания угольных шахт и горных выработок,— центробежные машины большого размера (диаметр колеса до 6 м) ипроизводительностью до 2 млн. мг/ч при средних значе­ниях развиваемого давления.

Вентиляторы для пневмотранспорта муко­мольных предприятий —центробежные машины высокого давле­ния (до 1500 и 2000 кГ/м2) в массивном исполнений, выпускае­мые в виде агрегатов с электродвигателями.

Дутьевые вентиляторы для котельных электростан­ций и печного оборудования промышленных предприятий — центробежные машины высокого давления в 5-м или 6-м испол­нениях с одним из подшипников, вынесенным во входное отвер­стие.

Перечисленные типы специальных вентиляторов далеко не ис­черпываютноменклатуру машин, выпускаемых для нужд про­мышленности.

Конструкция центробежных вентиляторов. Основной рабочий элемент центробежного вентилятора — лопастное колесо (иногда называемое ротором или турбиной) состоит из лопаток 1,'задне­го диска 2, втулки (ступицы) 3 и переднего кольца 4 (рис. 7.18).

 
 

 

Задний диск, несущий на себе лопатки, выполняется обычно из стального листа. Толщина его определяется расчетом (но не менее 4 мм). Диск приклепывается или приваривается к стальной литой или точеной втулке, имеющей центральное точеное отверстие для посадки на вал.

К диску приклепывают (а иногда дополнительно приваривают) лопатки, концы которых отбортовываются. Лопатки, как правило, выполняются из листовой стали. В крупных вентиляторах лопатки соединены с диском стальными профилированными по форме лопатки угольниками. Противоположные концы лопаток обычно приклепывают к переднему кольцу, которое обеспечивает достаточную жесткость конструкцииколеса. В некоторых типах вентиляторов {например, пылевых), имеющих широкие лопатки, последние укрепляют на диске консольно. ико­лесо в этом случае не имеет переднего кольца (см. рис. 7.18).

Выпускается также вентилятор с колесом без заднего диска а переднего кольца. Лопатки в этом случае прочно скреплены со втулкой колеса. Конструкция такого колеса изображена на рис. 7.18.

Спиральные кожухи вентиляторов выполняют из листовбй стали. Соединение боковых стенок со спиральной частью осуществляется либо на фальцах (путем сварки), либо клепкой. Соединения этих видов применяются в вентиляторах среднего и высокого давления, а также, большого размера. Очень крупные зентиляторы имеют кожухи, состоящие из двух или трех частей, соединяемых друг с другом на фланцах болтами.

Кожухи крупных вентиляторов снабжены отдельными опорными стойками, связанными понизу угольником для самостоятельной установки их на фундамент. Кожухи вентиляторов малого размера (с колесом диаметром менее 500 мм) крепятся к станине.При этом кожухи могут быть укреплены в различныхположениях.

Станина вентилятора служит основанием для подшипников или электродвигателей, а иногда и опорой для поворотных кожухов. Станины выполняются литыми чугунными, литыми стальными, а также клепаными или сварными, изготовленными из уголковой стали, обшитой листом. В верхней части станины предусматриваются отверстия для крепления корпусов подшипников или установки электродвигателя, а в нижней части — отверстия для крепления к фундаменту или основанию с помощью болтов.

Если вентилятор предназначен для ременной передачи, то на станине укрепляются два подшипника для установки в них вала. В вентиляторах используются обычно шариковые однорядные подшипники легкой серии. Установка более тяжелых двухрядных сферических шарикоподшипников или роликовыхподшипников допустима лишь для вентиляторов большого размера или высокого давления. К валу, как правило, шпонками крепят втулку колеса вентилятора и шкив.

Шкивы вентиляторов предусмотрены либо под плоские, либо под клиновые ремни. В последнем случае шкивы обычно устанавливают консольно на выступающем конце вала. При выполнениии, особенно, при монтаже вентиляторов необходимо обращать серьезное внимание на величину зазора е между кромкой входного патрубка (цилиндрическогоили конического) и передним кольцом колеса (рис. 7.19). Разность давлений в потоке, входящем через патрубок, и в потоке, движущемся в кожухе, неизбежно вызывает перетекание воздуха или газа через зазор из кожуха во входное отверстие. За счет этого перетекания уменьшается объем воздуха, подаваемого вентилятором через выходное отверстие, и увеличиваются непроизводительные потери давления, что ведет к уменьшению п. д. машины. Величина зазора е не должна превышать 1% диаметpa колеса.

 
 

Типоразмеры центробежных вентиляторов. Вентиляторы различаются прежде всего по виду вращения, которое может быть правым и левым. Для определения направления вращения надо встать так, чтобы входящий в вентилятор воздух двигался на наблюдателя (т. е. встать со стороны привода вентиля­тора). Если при этом колесо вентилятора вращается по часовой стрелке, то такое вращение считается правым; против часовой стрелки — левым.

Вентиляторы могут иметь различные положения спирального кожуха. В зависимости от направления выхода воздуха приняты обозначения: В — вверх, Н — вниз, П — вправо и т. д. в соответствии со схемой, приведенной на рис. V.7. В этой схеме нет вентилятора типа НЛ правого вращения и типа Н П левого вращения, так как конструктивное размещение кожуха в этих случаях невозможно (станина и основание мешают присоединению воздуховода к вентилятору).

Размеры вентилятора определяются номером, который равен диаметру колеса, выраженному в дцм. Промышленность выпускает в настоящеевремя вентиляторы общепромышленного назначения № 3. 4, 5, 6, 7, 8, 9. 10, 12, 14, 16 и т, д., т. е. разме­ры колес кратны 100 мм. В виде исключения выпускаются ма­лые вентиляторы № 2,5 и сохранился пока еще выпуск снимаемыхс производства вентиляторов N° 3, 5.

С 1 июля 1965 г. введен в действие ГОСТ 10616—63, в соответствии -с которым отношение размеров большей машины к пре­дыдущей (меньшей) принято постоянным и равным 1,25. После введения указанного ГОСТ на всех заводах, производящих вен­тиляторы, размер их будет определяться номерами: 2; 2,5; 3,2; 4; 5: 6,3; 8; 10; 12,5; 16; 20 и т. д.

При изменении размеров вентилятора определенной серии сохраняется его аэродинамическая схема, т. е. сохраняются все относительные размеры, выраженные в диаметрах колеса вентилятора. Сюда относятся ширина колеса, длина и ширина лопаток, диаметр входного отверстия, размеры выходного отверстия, величина зазора. Сохранение относительных размеров не касается внешних деталей вентилятора, как-то: размеров уголков входных и выходных фланцев, диаметра вала, длины входного патрубка, размеров станины и т. п.

Основные размеры колес и кожухов вентиляторов, форма ихисполнения и способы соединения с электродвигателями прини­маютсяв соответствии с действующим ГОСТ 5976—55.

Выпускаемый заводом вентилятор снабжается фабричной маркой с индексом вентилятора, обозначающим:

1) группу вентилятора (низкого давления — н. д., среднего давления — с. д., высокого давления - в. д.);

2) класс вентилятора (центробежные -обозначается буквой Ц, центробежный пылевой — ЦП);

3) число, характеризующее коэффициент давления внаибо­лее выгодном режиме (увеличено в 10 раз и округлено до единицы);

4) число, характеризующее быстроходность при оптимальном режиме (округлено до единицы);

5) номер вентилятора (выражен числом, характеризующим диаметр колеса в дцм);

6) номер исполнения (соответствует схемам, приведенным на рис. V.2);

7) направление вращения («левый» или «правый»);

8) номер стандарта (ГОСТ 5976—55).

Так вентилятор с коэффициентом давления 0,4, быстроходностью 70 и колесом диаметром 500 мм, установленным на одной оси с электродвигателем (непосредственно на валу последнего), имеет следующую маркировку: вентилятори. д., Ц4-70, № 5, исполнение 1; правый, ВП, ГОСТ 5976—55.