Параллельное соединение вентиляторов

0
Просмотров: 6 695

Параллельную установку вентиляторов используют в случаях, когда необходимо увеличить производительность в сети или иметь разную производительность (в зависимости от сезона работы), а также для эффективного регулирования производительности в ветвях вентиляционной системы и т. д.

Чтобы получить суммарную характеристику системы из двух вентиляторов, необходимо сложить их производительности (ординаты) при фиксированном давлении. При анализе параллельной работы вентиляторов, как и в первом слу­чае, не учитываем увеличение сопротивления сети при установке дополнительного вентилятора.

Аэродинамическая характеристика двух одинаковых параллельно работаю­щих вентиляторов приведена на рисунке.

1, 2 – характеристики дополнительного и основного вентиляторов

3 – суммарная характеристика

Рабочим режимом каждого из венти­ляторов является точка А, а системы из двух вентиляторов — точка В. Вентилято­ры имеют равные производительности L1 и L2, а суммарная производительность системы равна их удвоенной производительности L1+2.

Рассмотрим совместную работу двух различных вентиляторов (см. рисунок), один из которых является основным вентилятором, а другой — дополнитель­ным вентилятором, установленным, например, для увеличения производитель­ности основного.

Параллельная работа двух различных вентиляторов:

1 – дополнительный вентилятор

2 – основной вентилятор

3 – суммарная характеристика

Для построения суммарной аэродинамической характеристи­ки необходимо иметь характеристику дополнительного вентилятора в четвертом квадранте (режим обратного течения через вентилятор). Теоретическая кривая совместной работы, полученная сложением производительностей двух венти­ляторов, имеет особый начальный участок EF, на котором максимальное дав­ление дополнительного вентилятора меньше, чем у основного (здесь точка F на характеристике совместной работы соответствует давлению на режиме за­глушки дополнительного вентилятора). Существуют два режима совместной параллельной работы вентиляторов, которые определяются сопротивлением сети.

Рассмотрим случай, когда сопротивление сети не превышает максимальное давление дополнительного вентилятора рV1MAX (рис. а). Режимом совмест­ной работы вентиляторов является точка С, рабочим режимом основного венти­лятора — точка В, а дополнительного вентилятора — точка А. Если бы основной вентилятор работал один, то его режимом была бы точка D, а производитель­ность — LD. За счет установки допол­нительного вентилятора производи­тельность при совместной работе была увеличена на L1+2LD. Такой режим характеризуется устойчивой парал­лельной работой двух вентиляторов.

Рассмотрим случай неудачного вы­бора дополнительного вентилятора, при котором сопротивление сети пре­вышает его максимальное давление рV1MAX (рис. 6). Теоретически режи­мом совместной работы двух вентиля­торов является точка С, совместная производительность двух вентилято­ров — L1+2. Рабочим режимом основ­ного вентилятора является точка В, а рабочим режимом дополнительного — точка А, причем через дополнительный вентилятор в режиме противодавления идет отрицательный расход — L1, снижа­ющий общую производительность системы из двух вентиляторов. Суммарная производительность системы L1+2 меньше производительности одиночно рабо­тающего основного вентилятора LD. В действительности же и основной, и до­полнительный вентиляторы работают в нестационарном режиме. Через допол­нительный вентилятор имеют место нестационарные во времени (периодические) прорывы воздуха, сопротивление сети периодически изменяется, что приводит также к неустойчивой работе основного вентилятора (особенно если он работает в области срывных режимов). При этом дополнительный вентилятор потребляет определенную мощность. Необходимо любым способом избегать таких режимов параллельной работы вентиляторов, поскольку увеличенная нагрузка и ее пери­одические изменения могут привести к сгоранию электродвигателя дополни­тельного вентилятора. В крайнем случае вход или выход дополнительного венти­лятора следует перекрывать клапаном.

Выше были рассмотрены случаи параллельной работы вентиляторов, имею­щих монотонно падающие кривые давления р = f(L). Это характерно, например, для радиальных вентиляторов с загнутыми назад лопатками или для ряда слабонагруженных осевых вентиляторов. Для таких вентиляторов характерны не­сильно выраженные зоны неустойчивой работы в области малых производительностей и не очень интенсивные колебания аэродинамических параметров в этих областях. Все существенно усложняется, если вентиляторы имеют так на­зываемые «седлообразные» кривые давления (кривые с точкой перегиба и с мак­симумом) или кривые давления с разрывом. Например, радиальные вентилято­ры с барабанными колесами (с вперед загнутыми лопатками) имеют провал характеристики в зоне малых производительностей, некоторые схемы высоконагруженных осевых вентиляторов имеют разрыв характеристик с сильно раз­витой неустойчивостью течения. Не будем утруждать читателя построением со­вместной характеристики, скажем только, что если сеть пересекает совместную характеристику вентиляторов вблизи максимума давления, то при одном и том же давлении вентиляторы могут иметь несколько производительностей (много­значность режимов). В этом случае режим работы каждого вентилятора зависит от первоочередности их включения, вентиляторы работают неустойчиво, одна­ко помпажные режимы полностью отсутствуют.

При параллельной работе двух вен­тиляторов имеет значение, как объе­динены их входы и выходы и как ис­пользуется скоростной напор в каналах перед и после вентиляторов. От этого может зависеть уровень неустойчиво­сти выбранного режима. Например, если перед вентиляторами установлен тройник с ответвлениями под прямыми углами (рис. а), то в таком тройнике кроме потери скоростного напора, наблюдается интенсивное вихреобразование, которое может по­влиять на работу вентиляторов и по­низить порог устойчивой работы при параллельном соединении. В этом смысле тройник (рис. 6) предпочтительнее. То же самое можно сказать и об объеди­няющем тройнике на выходе из вентиляторов.

Тройник на входе / выходе параллельного соединения вентиляторов:

а – ответвления под прямым углом

б – ответвления под острым углом

Примером неудачной параллельной работы с объединенным входом явля­ется, например, работа нескольких приточных установок различной произво­дительности с общей зажатой шахтой, а неудачной работы с объединенным выходом — работа оконного вентилятора на нагнетание в помещении с орга­низованным притоком, но с несбалансированной вытяжкой и т.д.

Интересно отметить, что радиальный вентилятор двустороннего всасыва­ния является также примером параллельной работы двух одинаковых венти­ляторов с объединенными входом и выходом. При этом важно учитывать сле­дующее.

1. Теоретически производительность вентилятора равна удвоенной произво­дительности каждого входа. В действительности у вентиляторов двустороннего всасывания, как правило, используется шкиво-ременная передача, которая за­громождает один из входов. Таким образом, в ряде случаев вентилятор с двусто­ронним входом необходимо рассматривать как два параллельно работающих вентилятора с разными характеристиками.

2. Если вентилятор имеет так называемую «седлообразную» кривую давления (кривые с точкой перегиба и с максимумом) или кривую давления с разрывом, то возможны режимы многозначной работы вентилятора. Как правило, это осе­вые сильнонагруженные вентиляторы и радиальные вентиляторы с углами вы­хода ??2 ? 90°.

ОСТАВЬТЕ КОММЕНТАРИЙ

Пожалуйста, введите свой комментарий!
Пожалуйста, введите своё имя

*