Печник (Москва)
Движение воздуха по отдельным частям системы вентиляции может происходить при помощи подогревания его - вследствие разности плотностей воздуха, или под влиянием механического побуждения при помощи нагнетательных или всасывающих вентиляторов. Первый из этих способов более прост и более дешев; движение вводимого в помещения воздуха достигается в этом случае согреванием его в вентиляционной камере, при чем, чем ниже расположена последняя - тем больше будет столб нагретого воздуха, а следовательно тем больше будет напор; в виду этого расположение вентиляционной камеры в подвале предпочтительнее, нежели на одном уровне с вентилируемым помещением. Однако способ подогревания не отличается тем постоянством действия, которое во многих случаях необходимо: при подогревании движение воздуха, как было уже указано при описании воздушной системы отопления, происходит вследствие неодинаковой плотности воздуха подогретого и холодного, но напор, который получается вследствие разности плотностей воздуха на столько незначителен, что в вытяжных трубах во многих случаях не может даже противостоять действию ветра, а в приточных камерах, при необходимости разводить воздух на далекое расстояние, напор этот в большинстве случаев оказывается и недостаточным. В виду этого этим средством для движения воздуха пользуются преимущественно в тех случаях, когда необходимо соблюсти экономию в расходах на первоначальное устройство и в то же время не требуется безусловная правильность действия вентиляции, как это бывает в большинстве обычных жилых помещений; в общественных же помещениях, каковы школы, больницы, церкви, театры, залы собраний и проч., где постоянство и правильность действия вентиляции являются главным условием её устройства, предпочтительно применение механического побуждения, которое, давая возможность иметь постоянный напор требуемой величины, легко допускает в то же время изменение напора, а следовательно регулирование действия вентиляции, в весьма широких пределах.
Для нагнетания воздуха применяются вентиляторы, приводимые в движение электромоторами, или же какою либо другою силою; по своей конструкции вентиляторы могут быть разделены на винтовые и центробежные.
Винтовые вентиляторы состоят из обода, внутри которого укреплено колесо с лопастями, насаженными на ось под некоторым углом к ней, вследствие чего, при вращении оси, лопасти надавливают на воздух и выталкивают его вперед; с задней стороны вентилятора образуется при этом разрежение, способствующее насасыванию воздуха и таким образом вентиляторы эти насасывают воздух с одной стороны, нагнетая его в другую. Ниже рассмотрены наиболее распространенные типы этих вентиляторов, отличающиеся между собою главным образом формою лопастей.
рис. 378
На черт. 378 показан в фасаде и разрезе вентилятор Шиле имеющий плоские лопасти а, а, насаженные неподвижно на ось С; для поддержания последней служат лапы d, прикрепленные к ободу O; обод делается конический или прямой, но преимущество следует отдать конической форме обода, так как она соответствует форме струи, выходящей из вентилятора, и следовательно оказывает наименьшее сопротивление движению воздуха. Вентиляторы Шиле изготовляются до 3 метров диаметром.
рис. 379
У вентилятора Аланда (черт. 379) лопасти представляют собою цилиндрические вырезки, прикрепленные к оси таким образом, чтобы касательная к внутреннему концу лопасти была параллельна оси; эта форма и направление приданы лопастям с целью уменьшить трение воздуха о стенки канала, направляя воздух параллельно оси вентилятора, а следовательно параллельно стенкам следующего за ним канала.
На черт. 380 показан третий тип винтового вентилятора (Блекмана) имеющего двойные плоские лопасти, установленные наклонно к оси, при чем вентилятор может передвигать воздух как в одну так и в другую сторону в зависимости от направления вращения лопастей.
Оба последние типа отличаются несколько большею производительностью, чем вентилятор Шиле, но конструкция их сложнее.
Тип центробежного вентилятора показан на черт. 381; крылья а, а вентилятора заключены в коробку В, имеющую вокруг оси d, на которой насажены крылья вентилятора, круглое отверстие 0 для входа воздуха в коробку; последняя сообщается патрубком А с каналом, в который необходимо нагнетать воздух; при вращении оси d, вследствие развития центробежной силы, воздух всасывается внутрь коробки через отверстие 0, стремясь к её наружному ободу, при чем крылья вентилятора вгоняют этот воздух в патрубок А. Центробежные вентиляторы указанного типа дают большую производительность лишь при соответственно больших скоростях производя при этом сильный шум, почему для вентиляции жилых помещений почти не применяются, но там, где имеется недостаток места, а в то же время требуется большая производительность, как напр. на судах на фабриках и т. под., вентиляторы эти имеют большое применение.
На черт. 382 и 383 показаны центробежные вентиляторы другого типа, с турбинными колесами; на первом чертеже изображен вентилятор с мотором на оси вентилятора, на втором - со шкивами для ременной передачи к отдельно стоящему мотору; при вращении колеса такого вентилятора воздух, под влиянием центробежной силы, насасывается в вентилятор и выталкивается по окружности колеса. Вентиляторы этого типа отличаются большою производительностью и могут развивать напор свыше 50 мм. водяного столба, тогда как напор, создаваемый винтовыми вентиляторами, обычно не превосходит 7 - 10 мм. вод. столба; в виду этого винтовые вентиляторы применяются преимущественно в небольших системах, при необходимости же перемещать большие объемы воздуха с большою скоростью или при очень длинных каналах более применимы центробежные вентиляторы.
При выборе вентилятора следует иметь в виду, что при большом числе оборотов вентиляторы производят довольно большой шум, который может передаваться в вентилируемые помещения, почему следует обращать внимание на их бесшумность и придавать им возможно меньшее число оборотов, соответственно увеличивая диаметр вентилятора; впрочем в последнее время появились уже в продаже так называемые бесшумные винтовые вентиляторы, в которых регулирование количества проводимого воздуха производится не числом оборотов, а перестановкой лопастей вентилятора под тем или иным углом к оси, чем можно также уменьшать и шум; вентиляторы с турбинными колесами работают с небольшим сравнительно шумом.
Нагнетательные вентиляторы устанавливаются пред вентиляционной камерой, или за нею, при чем их вообще следует ставить не пред фильтрами, а за ними, чтобы предохранить подшипники и другие части вентилятора от засаривания пылью и тем обеспечить большую долговечность службы вентилятора; надо однако заметить, что фильтры несколько заглушают шум, производимый вентилятором при вращении, поэтому постановку вентилятора за фильтрами можно рекомендовать только тогда, когда устанавливают бесшумный вентилятор. Расположение вентилятора пред вентиляционной камерой менее удобно, так как в этом случае вентилятор приходится устанавливать в холодном помещении, что несколько затрудняет уход за ним; такое расположение показано на черт. 372 и 373.
рис. 382
рис. 383
Если же воздух из вентиляционной камеры поступает в общий разводящий канал, откуда уже переходит в каналы для отдельных помещений, то вентилятор лучше всего устанавливать во входном устье разводящего канала; тогда уход за ним будет производиться в теплом месте.
рис. 384
Заделка вентиляторов в отверстия соответственных каналов должна быть возможно более прочная, чтобы здесь не могли образоваться щели, по которым может происходить обратный ток воздуха; при укреплении в каменную стену обод вентилятора обделывается кирпичом и прикрепляется к стене болтами, пропущенными через проушины обода, как показано на черт. 384, где изображен разрез и план большого воздухоприводного канала при механической вентиляции: здесь - А воздухоприводное отверстие, Г - нагнетательный вентилятор, М - мотор приводящий вентилятор в движение, 0 - воздухоприводный канал, ведущий воздух в вентиляционную камеру, Р- - регуляторный клапан, Н - вентиляционная камера; камерные двери И, И служат для входа в канал с целью очистки его от пыли и осмотра и смазки вентилятора. Изгиб воздухоприводного канала Г сделан для того, чтобы части, служащие для приведения вентилятора в движение, поместить вне воздухоприводного канала, при чем ось вентилятора пропущена через стенку канала; некоторое удлинение пути движения воздуха, получающееся вследствие этого изгиба, а также потеря напора вследствие нескольких лишних поворотов - не имеют большого значения в данном случае, при наличности механического побуждения, но и здесь конечно следует по возможности скруглят все повороты, дабы уменьшить потерю напора от трения.
Для приведения в движение вентиляторов лишь в редких случаях пользуются напором водопровода, как это показано на черт. 385 (космосвентилятор Шеффера и Валькера); здесь на ободе вентилятора, заключенном в чугунную кольцевую коробку, устроен ряд выступов в виде пилы, на которые, при помощи сопла а, направляется струя воды, приводящая в движение обод вентилятора, Вместе с укрепленными к нему лопастями. Этим способом нельзя однако придать вентилятору большую скорость вращения, почему такие вентиляторы могут применяться лишь для перемещения небольших объемов воздуха.
рис. 385
Преимущественно же для приведения в движение вентилятора пользуются паровыми, газовыми, керосиновыми и электрическими двигателями, для каковой цели шкив двигателя соединяют ременною передачею со шкивом, насаженным на оси вентилятора, при чем для возможности регулирования числа оборотов вентилятора - оба шкива следует делать ступенчатыми; если применяется электрическая сила, то электромотор может быть насажен и непосредственно на ось вентилятора (при применении бесшумных вентиляторов) с постановкою соответственного реостата для регулирования числа оборотов; последнее устройство имеет то преимущество, что здесь отсутствуют передаточные механизмы, усложняющие лишь общее устройство.
Для определения размеров вентиляторов на практике пользуются обыкновенно таблицами заводов, изготовляющих вентиляторы, подробный же расчет может понадобиться лишь при проектировании какого либо нового типа вентилятора, что редко может встретиться при устройстве вентиляции. В виду этого ниже не приводится подробный довольно сложный расчет вентиляторов, а лишь указываются те данные, которые дают возможность сознательно пользоваться заводскими таблицами при выборе размеров вентилятора.
В таблицах размеры вентиляторов указаны в зависимости от количества перемещаемого воздуха, числа оборотов колеса вентилятора в минуту и создаваемого вентилятором напора в метрах воздушного столба или же в миллиметрах водяного столба, каковые величины находятся во взаимной между собою связи.
Число оборотов колеса вентилятора в зависимости от диаметра колеса D и скорости по окружности колеса v0 определяется из равенства:
n = 60V0/пD
где n - число оборотов в минуту. В отношении числа оборотов следует заметить, что чем больше оборотов делает колесо вентилятора, тем большее количество воздуха он может переместить, но с другой стороны увеличение числа оборотов сопряжено с увеличением шума от движения вентилятора; так как при вентиляции жилых помещений желательна возможная бесшумность вентилятора, то на основании опытных данных принимают, что, для получения сравнительно бесшумного движения вентилятора, окружная скорость колеса его V0 должна быть для винтовых вентиляторов не более 20 метров и для центробежных - не более 30 метр. в секунду, из какового условия и определяется допускаемое число оборотов в минуту.
Что касается до напора, создаваемого вентилятором, то он необходим для преодоления всех сопротивлений по пути движения воздуха и при том должен быть достаточен при самых невыгодных для работы вентилятора условиях. Очевидно, что наибольший напор потребуется для канала, наиболее удаленного от вентилятора, более же невыгодные условия получаются тогда, когда температура наружного воздуха будет равна температуре воздуха в помещениях, так как в этом случае разность температур воздуха не будет уже содействовать усилению его движения и последнее будет происходить исключительно вследствие работы вентилятора.
Соответственно этому наибольший напор М для наиболее удаленного канала будет, в общем случае, равен:
M=Hf/(1+aT)+v21/2g(1+aT)(1+Z1)+v22/2g(1+aT)Z2+
+v2n-1/2g(1+aT)Zn-1+v2n/2g(1+aT)(1+Zn)
где:
M - напор, выраженный высотою столба воздуха при 0°,
T - температура воздуха в помещениях,
Hf/(1+aT) высота сопротивления фильтров, n1n2nn - скорости движения воздуха в отдельных участках по пути его движения,
Z1 Z2 Zn - суммы сопротивлений от трения и местных сопротивлений в отдельных участках.
Если требуется иметь напор, выраженный в мм. водяного столба, то определенную по вышеуказанному величину М следует умножить на 1,293 (вес 1 куб. м. воздуха в кг.).
Имея таким образом заданный объем воздуха L, который дол жен быть перемещаем вентилятором в час, допускаемое число оборотов колеса вентилятора п в минуту и напор М, определяют по данным заводских таблиц наиболее подходящие размеры вентилятора.
Величина силы, требующейся для приведения вентилятора в движение, определяется на основании следующих соображений: 1 лошадиная сила равна 75 кг. в данном случае надо поднять L куб. метров воздуха, данных при температуре Т (или 1,293L/(1+aT) кг. воздуха) на высоту М метров; следовательно, обозначая через n коэффициент полезного действия вентилятора, получим что потребная сила должна быть:
N1=1,293LM/75(1+aT)3600n=0,0000048LM/(1+aT)n лошадиных сил
Коэффициент n зависит от конструкции вентилятора и колеблется в пределах от 0,2 до 0,4 для винтовых вентиляторов и от 0,3 до 0,6 для центробежных.
| (Нет голосов) |
Печник (Москва)
Купить в нашем интернет-магазине
Отзывы
Похожие статьи:
