Подбор вентилятора: мощность и законы подобия
Мощность на валу, пересчёт производительности и давления при смене оборотов, поправка на плотность горячего или разрежённого воздуха.
Мощность вентилятора
Мощность на валу и подбор двигателя
— заполните поля —
N = L · P / (3600 · 1000 · η · ηпер)
N — мощность на валу, кВт; L — расход, м³/ч; P — полное давление, Па; η — КПД вентилятора.
Законы подобия вентиляторов
Пересчёт при изменении оборотов
— заполните поля —
L₂/L₁ = n₂/n₁; P₂/P₁ = (n₂/n₁)²; N₂/N₁ = (n₂/n₁)³
Законы справедливы для одного вентилятора при неизменной плотности воздуха и подобии режимов.
Обороты под требуемый расход
— заполните поля —
n₂ = n₁ · L₂/L₁; f₂ = 50 · n₂/n₁
Для регулирования частотным преобразователем частота питания меняется пропорционально оборотам.
Поправка на плотность воздуха
Пересчёт характеристик на рабочую плотность
— заполните поля —
P₂ = P₁ · ρ₂/ρ₁; N₂ = N₁ · ρ₂/ρ₁; L = const
Объёмная производительность от плотности не зависит, а создаваемое давление и потребляемая мощность — прямо пропорциональны ей.
Как подбирают вентилятор
- Исходные данные — расход воздуха (см. расчёт воздухообмена) и полное давление сети (см. аэродинамический расчёт).
- Рабочая точка на характеристике вентилятора должна попадать в зону максимального КПД, обычно 60–80 % от максимального расхода.
- Запас по давлению 10–15 % компенсирует неучтённые сопротивления и загрязнение фильтров; больший запас ведёт к перерасходу энергии.
- Для горячего воздуха (дымоудаление, сушка) и высокогорья обязательна поправка на плотность.
Синхронные обороты асинхронного двигателя
| Число полюсов | Синхронные, об/мин (50 Гц) | Номинальные под нагрузкой |
|---|---|---|
| 2 | 3000 | 2800 – 2900 |
| 4 | 1500 | 1400 – 1450 |
| 6 | 1000 | 920 – 960 |
| 8 | 750 | 690 – 720 |
Экономия при снижении оборотов
Мощность меняется как куб оборотов: снижение расхода на 20 % даёт экономию мощности около 49 %, на 30 % — около 66 %. Именно поэтому регулирование частотным преобразователем окупается быстрее, чем дросселирование заслонкой.
| Снижение расхода | Обороты | Давление | Мощность |
|---|---|---|---|
| 0 % | 100 % | 100 % | 100 % |
| 10 % | 90 % | 81 % | 73 % |
| 20 % | 80 % | 64 % | 51 % |
| 30 % | 70 % | 49 % | 34 % |
| 50 % | 50 % | 25 % | 13 % |