Вентиляторы и воздуходувки

В термических цехах применяют вентиляторы низкого, сред­него и высокого давлений. Вентиляторы низкого давления (давле­ние до 100 мм вод. ст.) служат для приточной вентиляции, сред­него давления — для отсоса дымовых газов и паров, а высокого давления (до 1000 мм вод. ст.) — для подачи воздуха к форсун­кам и горелкам [14]. Характеристикой вентиляторов являются:

скорость воздуха при выходе в м/сек; произ­водительность в м³1ч; число оборотов в мину­ту и мощность.

Рис. 143. Вентилятор низкого давления

У вентиляторов низ­кого давления (рис. 143, а) колесо насажено на вал и помещено в железный сварной ко­жух. Вал вентилятора устанавливают на чугун­ные или железные стой­ки с двумя подшипни­ками (и шкивом в слу­чае, если привод осу­ществляется ременной передачей). Колесо вентилятора имеет длинные лопатки, расположенные в осевом направлении. Края лопаток загнуты в сторону вращения колеса (рис. 143, б). Вентиляторы низкого давления небольшого размера имеют 48 лопаток, а большего размера — 64.

У вентиляторов среднего давления колеса изготовляют более массивными, число лопаток меньше, а ширина их больше. Для отсоса дымовых газов с температурой, превышающей 200° С, устанавливают охлаждаемые водой подшипники. При работе вен­тилятора колеса вращаются и через осевой патрубок засасывается воздух, который, попадая на лопатки колеса, с большой силой отбрасывается в спиральную часть кожуха вентилятора, соеди­ненную с трубопроводом. Центробежные вентиляторы низкого и среднего давлений выпускаются различных размеров, соответ­ствующих номерам, например: 2; 3; 4; 5; 6,5; 8; 9,5; 11; 12,5;

14; 15,5 (номера вентиляторов соответствуют диаметру колеса).

Для вентиляторов низкого давления диаметр колеса равен номеру вентилятора, помноженному на 100 (например, для № 5 D_K = = 5х100 = 500 мм). Для вентилятора среднего давления диа­метр колеса получается умножением номера вентилятора на

НО мм.

Для отсоса загрязненного воздуха применяют вентиляторы, у которых колесо-ротор состоит из четырех-шести лопастей. Эти вентиляторы могут заменять центробежные вентиляторы низ­кого и среднего давлений. Вентиляторы этого типа имеют сле­дующие номера: 2;3;4,5;6,5;8и9,5. Для подачи воздуха

к форсункам и горелкам печей применяют вентиляторы высокого давления (до 1000 мм вод. ст.) или воздуходувки, которые также работают по принципу центробежных вентиляторов и состоят из чугунного кожуха и вращающегося с большой скоростью колеса. Обычно колесо воздуходувки находится на одном валу с электродвигателем.

Колеса воздуходувки типа AAA вращаются со скоростью 3000 об/мин от электродвигателя мощностью 30 квт. Производи­тельность такой воздуходувки 6000 м^ъ/ч. Вследствие большого числа оборотов воздуходувки создается сильный шум, поэтому их устанавливают в подвале или в звукоизолированном поме­щении в цехе.

Вентиляторы, как правило, устанавливают в подвале терми­ческого цеха, и только в отдельных случаях, при отсутствии под­вала, вентиляторы можно устанавливать в цехе в закрытых помещениях или на площадке у колонн на некоторой высоте от пола (3—5 м). Подача газа к печам от установок для приготовле­ния контролируемых атмосфер производится газодувками, боль­шей частью ротационного типа. Для отсоса дымовых газов, масля­ных паров, паров солей, паров свинца, пыли от наждачных станков и дробеструйных аппаратов в термическом цехе применяется вы­тяжная вентиляция. Для отсоса печных газов подсчитывается количество газов, образующихся при сгорании топлива в час, и на основании этого выбирают вентиляторы и диаметры трубо­проводов. Для отсоса паров над ваннами используют зонты и бортовые отсосы. Отсос пыли от дробеструйных аппаратов обычно осуществляется через пылеуловители. Отсасываемые газы и пары выводятся с одной стороны цеха; кроме того, вентиляционные трубы устанавливают так, чтобы отсасываемые газы или пары не задувались ветром обратно в цех.

Вентиляторы выбирают по каталогам в зависимости от произ­водительности и давления.

Давление, требуемое для перемещения воздуха, можно опре­делить по формуле

Н = Н_тр + Н _мс + Н_ск мм вод. ст., где Н_тр — давление, необходимое на преодоление сил трения, в мм вод. ст.;

Н_ж — давление, необходимое на преодоление местных сопро­тивлений, в мм вод. ст.; Н_ск — скоростное давление в мм вод. ст. При перемещении в трубопроводе загрязненного воздуха с твердыми частицами полное давление будет иметь вид

Н_пн — Н (1 +u) мм вод. ст.,

где Н_пн — полное давление, рассчитанное для перемещения воз­духа без примесей; u— отношение веса перемещаемых твердых частиц к весу расходуемого воздуха. Характеристики пылевых вентиляторов (2—9 1/2) показаны на рис. 144. Выбор вентилятора производится по этим графикам

следующим образом. Допустим, что требуется подобрать венти­лятор для перемещения запыленного воздуха производительно­стью Q — 20 000 м³/ч при Н_пн = 160 мм вод. ст. Если провести на нижнем графике горизонтальную линию через точку, соответ­ствующую производительности Q = 20 000 м³/ч, то эта линия пересечет наклонные прямые, характеризующие вентиляторы 9 1/2,

8 и 6 1/2. Все эти вентиляторы могут обеспечить заданную произ­водительность. Однако из этих вентиляторов необходимо выбрать такой вентилятор, который при требуемом давлении имеет наи­более высокий к. п. д., что определяется на верхнем графике. Из точек пересечения горизонтали с наклонными прямыми на ниж­нем графике проводятся вверх вертикали до горизонтальной ли­нии, соответствующей Н_пн = 160 мм вод. ст. на верхнем графике. Для вентилятора 9 1/2 точка В_х лежит в области между ц = 0,5 и т] = 0,6; интерполируя, определяем к. п. д. вентилятора 9 1/2: т] «* 0,55. Для вентилятора 8 аналогично получаем, что точка лежит между tj = 0,6 и ц = 0,645, или т] «* 0,62. Для вентиля­тора 6 1/2 точка В₃ также соответствует т] = 0,62.

Таким образом, вентиляторы 8 и 6 1/2 имеют в данных усло­виях одинаковый к. п. д. Так как габаритные размеры вентиля­тора 6 1/2 меньше, чем вентилятора 8, то рекомендуется выбрать вентилятор 6 1/2. По этим же графикам находятся данные, опре­деляющие в заданных условиях работу вентилятора 6 1/2. Пере­сечение вертикальной линии A₃B_S с горизонтальной осью верх­него графика дает точку С₂, показывающую величину скорости воздуха в выхлопном отверстии вентилятора: v„ = 21 м/сек. Положение точки В₃ между кривыми соответствует значению ко­эффициента запаса К = 7000. Теперь можно определить число оборотов вентилятора по формуле

Мощность N, которая необходима на валу вентилятора, опре­деляется по следующим данным:

^iVe~" 3600-102?) ^— 3600.102-0,62 * "'

где 102 — переводное число кГм/сек в кет (1 кет = 102 кГм/сек). Если движение вентилятору от электродвигателя передается с помощью ременной передачи, то нужно учесть ц = 0,95 и так как мощность вентилятора более 5 кет, то берут коэффициент запаса К — 1,1, тогда мощность электродвигателя будет

Для помещений со значительным содержанием пыли можно использовать электродвигатель МА-202 2/4, у которого N₃ = 17 кет и я = 1460 об1мин.

§ 56. ТРАНСФОРМАТОРЫ И ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ

Трансформаторы в термических цехах применяются главным образом для увеличения силы^тока и понижения напряжения. Понижающие трансформаторы используются для включения на-

гревательных элементов печей. Трансформаторы устанавливаются, когда требуется понизить напряжение сети по условиям техники безопасности. В других случаях понижающий трансформатор устанавливают, если трудно подобрать при существующем напря­жении сети нагреватель достаточной мощности. Вторичным на­пряжением в этих случаях большей частью является 220/127 в.

В электродных печах-ваннах трансформаторы служат для из­менения ступенчатой мощности. Трансформаторы имеют несколько ступеней регулирования. Вторичное напряжение понижается до 24—5,5 в. Изменение подаваемой в печь мощности используют для регулирования температуры расплавленной соли. Трансформа­торы устанавливают в непосредственной близости от печей и элек­тродных печей-ванн. Кроме того, трансформаторы служат и для повышения напряжений, например, в высокочастотных уста­новках. В этих случаях их монтируют в специальных изолиро­ванных помещениях. Установка трансформаторов всегда вызы­вает дополнительные.потери электроэнергии в самих трансфор­маторах и, кроме того, требует дополнительной площади.

Электродвигатели в термических цехах применяют для тол­кателей печей, конвейеров печей и закалочных баков, закалочных машин, правильных прессов, моечных машин, вентиляторов, отпускных печей, крацевальных станков, наждачных станков, дробеструйных аппаратов, приборов Бринелля, подвесных кон­вейеров, подъемных кранов и тельферов, насосов маслоохлади-тельных установок, воздуходувок и др. Мощность электродви­гателей от 0,5 квт (для крацевальных станков), 5—7 квт (для толкателей), 15—20 квт (для конвейеров) и до 30 квт (для воз­духодувок).

В термических цехах применяют электродвигатели различных типов в зависимости от характера работы оборудования и окру­жающей среды. В зависимости от условий в местах установки двигателей и способов охлаждения выбирается мощность электро­двигателей и их конструкция. Открытые нормальные электро­двигатели устанавливают в помещениях с незначительной и сред­ней запыленностью и влажностью. Открытые защищенные элек­тродвигатели изолируют от действия влаги, кислот и пр., напри­мер, в травильных и дробеструйных отделениях устанавливают защищенные электродвигатели со специальной изоляцией. Для толкателей печей, для правильных прессов и для станков приме­няют в основном защищенные электродвигатели. У вентиляторов, отсасывающих печные газы, где электродвигатели могут нагре­ваться, устанавливают электродвигатели открытые или с венти­ляцией. Закрытые и взрывобезопасные электродвигатели изго­товляют с герметично закрытыми кожухами.

В установках для приготовления контролируемых атмосфер, например, у газодувок, следует применять взрывобезопасные электродвигатели. В механизмах термических агрегатов наиболь­шее распространение получили асинхронные электродвигатели

с контактными кольцами и короткозамкнутые. Асинхронные электродвигатели с контактными кольцами можно с помощью реостатов и специальных устройств плавно, без перегрузки, включать в сеть. Короткозамкнутые асинхронные электродви­гатели имеют простую конструкцию. При непосредственном вклю­чении в сеть пусковой ток этих двигателей кратковременно пре­вышает нормальный ток примерно в 5 раз, что ограничивает ис­пользование короткозамкнутых асинхронных электродвигателей, в ^особенности при больших мощностях.

" Для вентиляторов и другого оборудования с большим коли­чеством оборотов желательно подбирать такие электродвигатели, у которых число оборотов совпадает с числом оборотов оборудо­вания. Это дает возможность применять непосредственное соеди­нение. В других случаях используют промежуточную передачу. Наиболее часто применяется ременная передача, которая имеет ряд недостатков, т. е. уменьшает надежность эксплуатации в ре­зультате скольжения при ослаблении натяжения ремня; умень­шает экономичность эксплуатации вследствие дополнительных механических потерь; вызывает увеличение габаритов и стоимости установки и увеличивает шум.

Дата добавления: 2015-06-27