Входные устройства

Назначение входного устройства заключается в том, чтобы при минимальных потерях обеспечить равномерный профиль скорости на входе в вентилятор и ис­ключить подкрутку потока.

Входные устройства отличаются большим разно­образием, их конфигурация зависит от расположения вентилятора в сети, формы и размеров входного воздуховода, наличия технологических устройств на входе и т.д. Необходимо также иметь в виду, что из-за отсутствия осевой симметрии в радиальных вентиляторах со спиральным корпусом на их аэродинамические характеристики, кроме геометрических размеров, влияет также взаимное рас­положение входного устройства и выходного сечения вентилятора. Для понима­ния материала, приведенного далее, напоминаем, что, подкрутка потока на вхо­де в вентилятор приводит к изменению коэффициента теоретического давления вентилятора ?_Т. О наличии подкрутки потока на входе в вентилятор, создавае­мой входным устройством, свидетельствует изменение кривой мощности (или коэффициента мощности ?), т. к.

? = ?_Т* ?

Если сеть расположена на нагнетании, то радиальный вентилятор может не иметь входного устройства, а осевой вентилятор (с цилиндрическим корпу­сом) должен обязательно иметь входной коллектор. Если перед входом в вентилятор имеется поворот потока, например колено, то его желательно вы­полнить плавным.

Допустим установка простого колена привела к резкому ухудшению аэро­динамических характеристик: так, максимальный полный КПД уменьшился на 12,5% (с составным коленом только на 3,5%). На режимах максимальной производительности снижение КПД более существенно. Такое резкое ухудшение характеристик вентилятора с простым коленом объясняется следующим.

Потери в колене (коэффициент потерь которого ?_КОЛ = 1,2) пропорциональны квадрату скорости потока и увеличиваются с ростом производительности вентилятора. Кроме потерь в самом колене ухудшаются аэродинамические характеристики вентилятора из-за неравномерного профиля скорости на входе в вентилятор. В вентиляторах с назад загнутыми лопатками ухудшение характер не столь значительное, т. к. вентиляторы этого типа имеют конфузорный вход­ной коллектор, в котором происходит некоторое выравнивание профиля ско­рости.

В ряде случаев для поворота потока на входе в вентилятор эффективнее пользовать входил то коробку. Как уже было сказано, входная коробка при минимальных габаритах должна иметь минимальные потери и не должна привести к подкрутке на входе в вентилятор.

Оптимальное значение i входных патрубков радиальных вентиляторов состав­ляет 2—3, а m/n = 2—3 (отношение ширины коробки к осевой протяженности), К уменьшению входных потерь входа также приводит скос внешней стенки (про­тивоположной входу в вентилятор). Оптимальной с точки зрения внутренних по­терь и технологичной в изготовлении является входная коробка. У коробки торцевая стенка (противоположная входному сечению) должна быть расположена непосредственно вблизи входного патрубка вентилято­ра, а угол охвата а должен составлять порядка 70⁰. Интересно отметить, что на аэродинамические характеристики влияют не только геометрически размеры ко­робки, но и величина угла расположения входного сечения коробки в относитель­но выходного патрубка вентилятора.

Оптимальным для всех радиальных вентиляторов считается расположение входного сечения коробки в сторону противоположную выходному сечению корпуса (? = 0 или ? = 90⁰).

Осевые вентиляторы более чувствительны к условиям входа потока, чем ра­диальные.

Как уже было сказано, входное устройство, имея минимальные потери, должно обеспечивать равномерный профиль скорости на входе в вентилятор.