Необходимо определить нагрев воздуха в радиальном вентиляторе со спиральным корпусом: производительность вентилятора LB = 36000 м3/ч (10 м3/с), статическое давление Psv = 2500 Па, полное давление pV = 3000 Па, полный КПД ? = 0,75.
Температура воздуха на входе 20 °С, установочная мощность электродвигателя 45 кВт, КПД электродвигателя ? ЭЛ = 0,9.
Решение. Принимая процесс повышения давления в вентиляторе адиабатическим (без учета потерь), находим температуру воздуха на выходе из вентилятора:
Т2 = Т1*(р2 / р1)(К-1)/К = 293*(1,02467)0,287 = 295,20С
р1 = 101325 Па;
р2=р1 + 2500 = 103825 Па.
Подогрев воздуха в вентиляторе ?ТВ = 295,2 — 293,15 = 2,05 °С.
Повышение температуры можно определить по приближенной формуле, приведенной в ГОСТ 10921-90:
?ТВ =0,8*(NВ / LВ)
мощность вентилятора NB выражена в кВт, производительность LB —в м3.
Потребляемая вентилятором мощность
NВ = LВ*(РV / ?) = 10*(3000 / 0,75)*10-3 = 40 кВт
тогда подогрев воздуха ?ТВ = 0,8*40/10 = 3,2°С. Разница в величине ?ТВ объясняется отличием реального процесса от адиабатического.
Если же электродвигатель расположен в проточной части вентилятора, то процесс, строго говоря, не является адиабатическим, поскольку к воздуху подводится также теплота, эквивалентная потерям электродвигателя NДВ*(1—?ЭЛ) . Однако с достаточной точностью можно определить увеличение температуры за счет работы электродвигателя:
?ТДВ = NДВ*((1—?ЭЛ)/(LВ*р*СР)) = 45*((1—0,9)/(10*1,2*1,005)) = 0,40С
Как видно из примера, общее увеличение температуры воздуха в процессе сжатия невелико, но если в воздухоприточной установке предусмотрено охлаждение воздуха, то его необходимо учитывать при подборе блока охлаждения.
Выше были приведены уравнения, описывающие состояние идеального газа и процессов изменения его состояния. Эти уравнения достаточно хорошо характеризуют поведение реальных газов в диапазоне температур и давлений, которые имеют место в вентиляционной практике. Однако в реальности в состав воздуха входит водяной пар.
