Диффузор и конфузор в чем разница

Истечение газов и паров. Особенности и характеристика режима истечения. Конфузор, диффузор, сопло Лаваля

Конфузор— сужающийся участок трубопровода, в котором происходит увеличение скорости потока жидкости или газа.

Диффузор— расширяющийся участок трубопровода, в котором происходит уменьшение скорости потока жидкости или газа.

Сопло представляет собой канал, суженный в середине. В простейшем случае такое сопло может состоять из пары усечённых конусов, сопряжённых узкими концами. Эффективные сопла современных ракетных двигателей профилируются на основании специальных газодинамических расчётов.

Сопло было предложено в 1890 г. шведским изобретателем Густафом де Лавалем для паровых турбин.

В ракетном двигателе сопло Лаваля впервые было использовано американским инженером Робертом Годдардом в 1919 г.

Феномен ускорения газа до сверхзвуковых скоростей в сопле Лаваля был обнаружен в конце XIX в. экспериментальным путём. Позже это явление нашло теоретическое объяснение в рамках газовой динамики.

При анализе течения газа в сопле Лаваля принимаются следующие допущения:

1. Газ считается идеальным.

2. Газовый поток является изоэнтропным (то есть имеет постоянную энтропию, силы трения и диссипативные потери не учитываются) и адиабатическим (то есть теплота не подводится и не отводится).

3. Газовое течение является стационарнымым и одномерным, то есть в любой фиксированной точке сопла все параметры потока постоянны во времени и меняются только вдоль оси сопла, причём во всех точках выбранного поперечного сечения параметры потока одинаковы, а вектор скорости газа всюду параллелен оси симметрии сопла.

4. Массовый расход газа одинаков во всех поперечных сечениях потока.

5. Влиянием всех внешних сил и полей (в том числе гравитационного) пренебрегается.

6. Ось симметрии сопла является пространственной координатой x.

7. Отношение локальной скорости v к локальной скорости звука C обозначается числом Маха, которое также понимается местным, то есть зависимым от координаты x:

Диффузор и конфузор в чем разница. Смотреть фото Диффузор и конфузор в чем разница. Смотреть картинку Диффузор и конфузор в чем разница. Картинка про Диффузор и конфузор в чем разница. Фото Диффузор и конфузор в чем разница(1)

Диффузор и конфузор в чем разница. Смотреть фото Диффузор и конфузор в чем разница. Смотреть картинку Диффузор и конфузор в чем разница. Картинка про Диффузор и конфузор в чем разница. Фото Диффузор и конфузор в чем разница,

что, учитывая (1), преобразуется в Диффузор и конфузор в чем разница. Смотреть фото Диффузор и конфузор в чем разница. Смотреть картинку Диффузор и конфузор в чем разница. Картинка про Диффузор и конфузор в чем разница. Фото Диффузор и конфузор в чем разница. (2)

Уравнение (2) является ключевым в данном рассуждении.
Рассмотрим его в следующей форме:

Диффузор и конфузор в чем разница. Смотреть фото Диффузор и конфузор в чем разница. Смотреть картинку Диффузор и конфузор в чем разница. Картинка про Диффузор и конфузор в чем разница. Фото Диффузор и конфузор в чем разница(2.1)

Поскольку массовый расход газа постоянен:

Диффузор и конфузор в чем разница. Смотреть фото Диффузор и конфузор в чем разница. Смотреть картинку Диффузор и конфузор в чем разница. Картинка про Диффузор и конфузор в чем разница. Фото Диффузор и конфузор в чем разница,

Диффузор и конфузор в чем разница. Смотреть фото Диффузор и конфузор в чем разница. Смотреть картинку Диффузор и конфузор в чем разница. Картинка про Диффузор и конфузор в чем разница. Фото Диффузор и конфузор в чем разница,

дифференцируя обе части этого уравнения по x, получаем:

Диффузор и конфузор в чем разница. Смотреть фото Диффузор и конфузор в чем разница. Смотреть картинку Диффузор и конфузор в чем разница. Картинка про Диффузор и конфузор в чем разница. Фото Диффузор и конфузор в чем разница

После подстановки из (2) в это уравнение, получаем окончательно:

Диффузор и конфузор в чем разница. Смотреть фото Диффузор и конфузор в чем разница. Смотреть картинку Диффузор и конфузор в чем разница. Картинка про Диффузор и конфузор в чем разница. Фото Диффузор и конфузор в чем разница(3)

Заметим, что при увеличении скорости газа в сопле, выражение: Диффузор и конфузор в чем разница. Смотреть фото Диффузор и конфузор в чем разница. Смотреть картинку Диффузор и конфузор в чем разница. Картинка про Диффузор и конфузор в чем разница. Фото Диффузор и конфузор в чем разницаположительно и, следовательно, знак производной Диффузор и конфузор в чем разница. Смотреть фото Диффузор и конфузор в чем разница. Смотреть картинку Диффузор и конфузор в чем разница. Картинка про Диффузор и конфузор в чем разница. Фото Диффузор и конфузор в чем разницаопределяется знаком выражения: (M 2 − 1)

Из чего можно сделать следуюшие выводы:

При дозвуковой скорости движения газа (M 1), производная Диффузор и конфузор в чем разница. Смотреть фото Диффузор и конфузор в чем разница. Смотреть картинку Диффузор и конфузор в чем разница. Картинка про Диффузор и конфузор в чем разница. Фото Диффузор и конфузор в чем разница— сопло расширяется.

При движении газа со скоростью звука (M = 1), производная Диффузор и конфузор в чем разница. Смотреть фото Диффузор и конфузор в чем разница. Смотреть картинку Диффузор и конфузор в чем разница. Картинка про Диффузор и конфузор в чем разница. Фото Диффузор и конфузор в чем разница— площадь поперечного сечения достигает экстремума, то есть имеет место самое узкое сечение сопла, называемое критическим.

Итак, на сужающемся, докритическом участке сопла движение газа происходит с дозвуковыми скоростями. В самом узком, критическом сечении сопла локальная скорость газа достигает звуковой. На расширяющемся, закритическом участке, газовый поток движется со сверхзвуковыми скоростями.
Перемещаясь по соплу, газ расширяется, его температура и давление падают, а скорость возрастает. Внутренняя энергия газа преобразуется в кинетическую энергию его направленного движения. КПД этого преобразования в некоторых случаях (например, в соплах современных ракетных двигателей) может превышать 70 %, что значительно превосходит КПД реальных тепловых двигателей всех других типов. Это превосходство имеет объяснение. Во-первых, рабочее тело не передаёт механическую энергию никакому посреднику (поршню или лопастям турбины), а в реальных тепловых двигателях на этой передаче имеют место большие потери. Во-вторых, газ проходит через сопло так быстро, что не успевает отдать заметное количество своей тепловой энергии через теплоотдачу стенкам сопла, что позволяет считать процесс адиабатическим. У реальных тепловых двигателей других типов нагрев конструкции составляет существенную часть потерь. Автомобильный двигатель, например, работает больше на радиатор охлаждения, чем на выходной вал.

Из уравнения состояния идеального газа, и баланса энергии в газовом потоке выводится формула расчёта линейной скорости истечения газа из сопла Лаваля: [1]

Диффузор и конфузор в чем разница. Смотреть фото Диффузор и конфузор в чем разница. Смотреть картинку Диффузор и конфузор в чем разница. Картинка про Диффузор и конфузор в чем разница. Фото Диффузор и конфузор в чем разница(4)

При работе сопла Лаваля в непустой среде (чаще всего речь идет об атмосфере) сверхзвуковое течение может возникнуть только при достаточно большом избыточном давлении газа на входе в сопло по сравнению с давлением окружающей среды.

Диффузор и конфузор в чем разница. Смотреть фото Диффузор и конфузор в чем разница. Смотреть картинку Диффузор и конфузор в чем разница. Картинка про Диффузор и конфузор в чем разница. Фото Диффузор и конфузор в чем разница

При возникновении сверхзвукового течения давление газа на выходном срезе сопла может оказаться даже меньше давления окружающей среды (вследствие перерасширения газа при движении по соплу). Такой поток может оставаться стабильным, поскольку давление окружающей среды (пока оно не на много превышает давление газа на срезе сопла) не может распространяться против сверхзвукового потока.

В общем случае удельный импульс сопла Лаваля (при работе как в среде, так и в пустоте) определяется выражением:

Диффузор и конфузор в чем разница. Смотреть фото Диффузор и конфузор в чем разница. Смотреть картинку Диффузор и конфузор в чем разница. Картинка про Диффузор и конфузор в чем разница. Фото Диффузор и конфузор в чем разница(5)

Диффузор и конфузор в чем разница. Смотреть фото Диффузор и конфузор в чем разница. Смотреть картинку Диффузор и конфузор в чем разница. Картинка про Диффузор и конфузор в чем разница. Фото Диффузор и конфузор в чем разница

Рис. 1. Схема подвижного соплового насадка.

Неограниченное увеличение степени расширения сопла асимптотически приближает скорость истечения газа к пределу, определяемому его внутренней энергией, при этом увеличивается длина, диаметр выходного сечения, и, следовательно, вес сопла. Конструктор сопла, работающего в пустоте, должен принять решение: при какой степени расширения дальнейшее увеличение размера и веса сопла не стоит того увеличения скорости истечения, которое может быть достигнуто в результате. Такое решение принимается на основании всестороннего рассмотрения функционирования всего аппарата в целом.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Диффузор для вентиляции

Для более эффективной работы вентиляции в помещении приточный воздух должен не идти струей, а равномерно распределятся по всему пространству комнаты. Ведь когда воздух идет одним потоком – создаются сквозняки, а они негативно влияют на здоровье людей. Помимо этого при струйном потоке воздуха проветривается лишь определенная часть помещения. Поэтому чтобы проветривание пространства было максимально эффективным устанавливают диффузоры для вентиляции.

Диффузор для вентиляции — что это такое? Это часть вентиляционной системы, предназначение которой – рассеивание вводных/выводных воздушных потоков по пространству помещения.

Что такое диффузор?

Диффузор для системы вентиляции – это приспособление, которое снаружи имеет форму решетки. Предназначение данного агрегата – равномерное распределение входящих и выходящих воздушных масс помещения. Разделяют три вида приспособлений, способствующих рассеиванию потоков воздуха:

Диффузоры в кондиционировании

Предназначение таких приспособлений — равномерное распределения воздушных потоков от кондиционера либо вентилятора через воздушные каналы в помещение.

Разница между диффузором и вентрешеткой

Разница между этими приспособлениями лишь в конструкции и интенсивности движения воздуха.

Во время расчета и проектирования оборудования для рассеивания воздушных потоков учитывается циркуляция воздуха. Поэтому расположение лопастей и перегородок конструкции проводится так, чтобы потоки воздуха максимально эффективно перемешивались и равномерно распределялись по пространству комнаты.

Диффузор, как и вентиляционные решетки, способствует более интенсивному притоку воздуха к воздуховодам от кондиционера, только делает это в более замедленной и плавной форме.

Применение и принцип работы диффузора для вентиляции

Воздухораспределитель можно использовать для систем вентиляции помещений любого предназначения — жилых домах, офисах, на производстве. С помощью этих приспособлений можно:

Устранять сквозняки

Сквозняки оказывают негативное влияние на здоровье людей. Особо подвержены их влиянию люди со слабым иммунитетом. Возникают они в результате того, что потоки воздушных масс образуют единую струю. Такое явление устраняет приточный воздухораспределитель. Он способствует расхождению и рассеиванию потока воздуха.

Эффективное проветривание

Если в вентиляционной системе отсутствуют агрегаты, с помощью которых можно рассеять потоки воздушных масс проветривается только тот участок помещения, в котором циркулирует воздух, так как приток воздуха проводиться струйным методом. При проветривании с помощью воздухораспределителя струйный поток воздуха равномерно рассеивается по всему пространству помещения. Рассеивание в основном осуществляется по вихревому принципу. А вентиляционные дефлекторы способствуют снижению интенсивности перемещения воздуха по гибкому воздуховоду, либо ускорить продвижения попавших в отточную систему воздушных масс.

Модернизировать систему вытяжки

Для модернизации вытяжной системы используют отточные (вытяжные) диффузоры. Их монтируют в вентиляционную систему. Без наличия воздухораспределителя вытяжная конструкция хоть и разряжает воздушные массы, но при этом все равно происходит образование струй воздушных потоков. Этот фактор негативно отражается на атмосфере помещения. Плюс ко всему объем отточного воздуха, поступающего в отверстие для вытяжки, напрямую зависит от изменений направленности его потока – чем больше изменение, тем меньше пропускная способность. С помощью воздухорассеивателя такую проблему можно решить.

Контролировать воздушные потоки

Контролировать приток/отток воздушных потоков с помощью диффузора можно осуществлять специально настроенным пультом управления. Таким образом, можно обеспечить дополнительный комфорт и предотвратить образование сквозняков либо некачественное проветривание. Еще одним достоинством этого приспособления является шумоизоляция. С помощью данного агрегата можно устранить шум «гуляющих» по помещению воздушных потоков.

Классификация

Виды диффузоров для вентиляции


Рынок вентиляционного оборудования имеет достаточно широкий ассортимент диффузоров. Их разделяют на несколько видов по таким характеристикам:

По материалу корпуса

Пластиковые диффузоры для вентиляции.

Такие приспособления изготовлены из пластика, устойчивы к коррозии и процессам гниения. Такие воздухораспределители очень легкие, выполняются в разных формах и цветовой гамме.

Металлические диффузоры для вентиляции

Такие воздухораспределители изготавливаются из алюминия либо стали. Плюсами этих изделий является высокая прочность. Они надежны в эксплуатации и имеют оптимальный дизайн. Металлические диффузоры значительно тяжелее, нежели пластиковые. Также, порой могут возникнуть проблемы с их монтажом.

Не стоит путать металлический приточный анемостат и диффузор. В отличие от диффузора с помощью анемостата можно контролировать объем циркулирующих потоков воздуха (в диффузорах нельзя). Также корпус приспособления выполняется только в круглой форме, а диффузор может иметь различные формы (и круглые, и прямоугольные).

Цена приспособления зависит от материала, из которого изготовлен корпус диффузора. Стальные приспособления гораздо дороже, нежели пластиковые.

По форме

Круглые (вихревые) диффузоры для вентиляции

Такие модели делятся на:

Щелевые диффузоры для вентиляции

Короба для установки таких приспособлений очень компактны и практически незаметны на поверхности. За счет своей формы позволяют скорректировать направление и угол потоков воздуха.

Монтирование таких агрегатов не потребует особых усилий. Производиться оно при помощи кронштейнов.

По назначению

Приточные диффузоры

Приспособления, для приточной вентиляции предназначены чтоб черпать и оперативно доставлять в помещение либо вентиляционный узел поток свежих воздушных масс извне и их равномерное распределение.

Вытяжные диффузоры

Используются для оперативного вывода наружу отработанного воздуха из помещения. При этом способствуют равномерному распределению воздуха по пространству помещения и проветривание максимальной его площади.

Универсальные (приточно – вытяжные) диффузоры

Такие агрегаты используют для притока — оттока воздуха в помещение, также для циркуляции по системе вентиляции.

Сопловые диффузоры

Такие агрегаты используют для создания струйных потоков воздуха узкой направленности.

По месту установки

Потолочные диффузоры для вентиляции

Поскольку смешивание потоков воздуха в помещении осуществляется вверху (под потолком) такие воздухораспределители очень распространены в эксплуатации – 95%. Их используют как для приточных, так и для вытяжных систем вентиляции.

Напольные диффузоры для вентиляции

Такой тип приспособлений используется для помещений, в который приточная вентиляция осуществляется через подвал.

Настенные диффузоры для вентиляции

Такие диффузоры для вентиляции в эксплуатации встречаются довольно редко, поскольку в основном для стен используют вентиляционные решетки.

В основном монтируют такие агрегаты при необходимости установки вентиляции через отверстие в стене.

Конструктивные особенности

Диффузор и конфузор в чем разница. Смотреть фото Диффузор и конфузор в чем разница. Смотреть картинку Диффузор и конфузор в чем разница. Картинка про Диффузор и конфузор в чем разница. Фото Диффузор и конфузор в чем разница

Вихревые

Внешняя конструкция таких распределителей для потоков воздуха состоит из перегородок и решеток, которые расположены таким образом, чтобы создавалось завихрение масс воздуха. Это позволяет ускорить перемещение воздушных масс и повысить эффективность такой системы.

Зачастую в вихревых диффузорах размещение перемычек радиальное. Используются они в помещениях с большими площадями, высокими потолками. Также такие агрегаты хорошо подойдут для помещений, в которых требуется оперативная смену воздуха (ванная, туалет и т.д.).

Изнутри такой агрегат имеет форму цилиндра. Решетка к нему может быть различных форм. При этом ее отверстия должны располагаться только по окружности.

В вихревых распределителях воздушных масс для системы приточной вентиляции имеется дополнительная крыльчатка. Она находится за решеткой, в корпусе устройства. Эта деталь может быть подвижной и неподвижной, управляемой и не управляемой. Управляемая крыльчатка может иметь несколько рабочих скоростей.

Вихревые диффузоры могут иметь камеру статистического давления. С ее помощью устраняется слишком активное движение воздушных потоков, таким образом, предотвращается появление сквозняков.

Диффузор и конфузор в чем разница. Смотреть фото Диффузор и конфузор в чем разница. Смотреть картинку Диффузор и конфузор в чем разница. Картинка про Диффузор и конфузор в чем разница. Фото Диффузор и конфузор в чем разница

Щелевые

Форма таких диффузоров напоминает щели. Поскольку от положения перегородок, их формы, размера и направления напрямую зависит распределение потоков воздушных масс, конструкцию таких агрегатов специально разрабатывают и просчитывают.

Такие приспособления используют для помещений, в которых малая либо средняя производительность системы вентиляции.

Щелевые устройства для рассеивания воздушных потоков могут быть регулируемые и менять направление подаваемых воздушных масс (на подобии жалюзи кондиционеров). В таких диффузорах может присутствовать камера статистического давления.

Конструкция щелевых диффузоров и решеток для них может быть различных форм.

Диффузор и конфузор в чем разница. Смотреть фото Диффузор и конфузор в чем разница. Смотреть картинку Диффузор и конфузор в чем разница. Картинка про Диффузор и конфузор в чем разница. Фото Диффузор и конфузор в чем разница

Регулируемые

Такие диффузоры для вентиляции укомплектованы регулируемыми раздвижными пластинами. Это регулирующий элемент конструкции, за счет которого которого проводится контроль пропускной способности приспособления.

Такие устройства называются анемостатами. Регулируется поток воздушных масс благодаря движениям центральной части агрегата по часовой стрелке либо против нее. Ламели в приспособлении подвижно закреплены. Это позволяет им менять положение и открывать или закрывать просвет для порождения воздушных масс.

Есть анемостаты оборудованные датчиками присутствия и анализаторами состава воздушных масс. Такие агрегаты подключаются к системе управления микроклиматом помещения. Работает такая система в автоматическом режиме. Ее задача заключается в поддержании заданного микроклимата помещения.

Монтаж диффузора своими руками

Чтобы в процессе монтажа оборудования не возникало никаких проблем, нужно заранее подготовить отверстие для установки. Проем должен соответствовать размеру и форме приспособления.

В комплектующие компоненты, для монтирования диффузора всегда прилагаются специальные фиксирующие защелки. С их помощью агрегат можно установить как в гибкий воздуховод, так и в жесткий канал.

Установка диффузора в жесткий канал

Установка диффузора в мягкий канал

Установка диффузора в бесканальную вытяжную вентиляцию (отверстие в стене)

Если в комплектующие детали диффузора не входят защелки для крепления их можно заменить клеем, анкерами, герметиком либо саморезами.

Источник

Диффузор (гидроаэродинамика)

Существует конструкция, обратная диффузору, называемая конфузор — часть канала, в которой происходит соединение и плавный переход большего сечения в меньшее. Движение воздуха в конфузоре характеризуется тем, что динамическое давление в нём в направлении движения потока увеличивается, а статическое — уменьшается. Увеличивается скорость течения жидкости или газа.

Содержание

Область применения диффузоров

Диффузор применяется в устройствах, в которых осуществляется перемещение жидкостей и газов (водопроводах, воздуховодах, газопроводах, нефтепроводах, аэродинамических трубах, реактивных двигателях и др.). В электроакустике часть механической колебательной системы громкоговорителя, предназначенной для возбуждения звуковых волн в окружающем воздухе.

Конструкция диффузоров

Диффузор и конфузор в чем разница. Смотреть фото Диффузор и конфузор в чем разница. Смотреть картинку Диффузор и конфузор в чем разница. Картинка про Диффузор и конфузор в чем разница. Фото Диффузор и конфузор в чем разница

Диффузор и конфузор в чем разница. Смотреть фото Диффузор и конфузор в чем разница. Смотреть картинку Диффузор и конфузор в чем разница. Картинка про Диффузор и конфузор в чем разница. Фото Диффузор и конфузор в чем разница

Конфузор

При круглых воздуховодах конфузор имеет вид усечённого конуса, при квадратных — усечённой пирамиды. Наиболее часто конфузор используют для подсоединения воздуховода к всасывающей стороне вентилятора радиального, что позволяет уменьшить коэффициент местного сопротивления ζ (коэффициент Дарси) (вследствие более плавного сужения воздушного потока и предотвращения отрыва пограничного слоя и образования вихрей), а следовательно, уменьшить потери давления, развиваемого вентилятором.

Диффузор и конфузор в чем разница. Смотреть фото Диффузор и конфузор в чем разница. Смотреть картинку Диффузор и конфузор в чем разница. Картинка про Диффузор и конфузор в чем разница. Фото Диффузор и конфузор в чем разница

Диффузор и конфузор в чем разница. Смотреть фото Диффузор и конфузор в чем разница. Смотреть картинку Диффузор и конфузор в чем разница. Картинка про Диффузор и конфузор в чем разница. Фото Диффузор и конфузор в чем разница

Коэффициент местного сопротивления конфузора (коэффициент Дарси)

Диффузор и конфузор в чем разница. Смотреть фото Диффузор и конфузор в чем разница. Смотреть картинку Диффузор и конфузор в чем разница. Картинка про Диффузор и конфузор в чем разница. Фото Диффузор и конфузор в чем разница,

где Диффузор и конфузор в чем разница. Смотреть фото Диффузор и конфузор в чем разница. Смотреть картинку Диффузор и конфузор в чем разница. Картинка про Диффузор и конфузор в чем разница. Фото Диффузор и конфузор в чем разница— степень сужения; Диффузор и конфузор в чем разница. Смотреть фото Диффузор и конфузор в чем разница. Смотреть картинку Диффузор и конфузор в чем разница. Картинка про Диффузор и конфузор в чем разница. Фото Диффузор и конфузор в чем разница— коэффициент потерь на трение по длине при турбулетном режиме.

Гидравлическое сопротивление конфузора всегда меньше гидравлического сопротивления диффузора такого же размера.

Течения в диффузоре и конфузоре

Диффузор и конфузор в чем разница. Смотреть фото Диффузор и конфузор в чем разница. Смотреть картинку Диффузор и конфузор в чем разница. Картинка про Диффузор и конфузор в чем разница. Фото Диффузор и конфузор в чем разница

В конфузоре с небольшим углом раскрытия повышенного вихреобразования обычно не возникает, жидкость меняет направление плавно, и потери давления в основном связаны с ростом скорости. При росте угла раскрытия конфузор превращается в внезапное сужение, образуются застойные зоны с вихрями.

В диффузоре возможен отрыв потока, при этом возникают обширные вихревые зоны у краёв, и энергии теряется достаточно много (почти как при внезапном расширении). Однако, если угол очень маленький и отрыва потока на длине диффузора возникнуть не успевает, его коэффициент сопротивления может стать и отрицательным, как в трубке Вентури. В специально профилированном диффузоре безотрывное течение можно поддерживать более эффективно.

Источник

Вентиляторы градирни ВГ

Содержание статьи

Диффузор и конфузор в чем разница. Смотреть фото Диффузор и конфузор в чем разница. Смотреть картинку Диффузор и конфузор в чем разница. Картинка про Диффузор и конфузор в чем разница. Фото Диффузор и конфузор в чем разница

Диффузор и конфузор в чем разница. Смотреть фото Диффузор и конфузор в чем разница. Смотреть картинку Диффузор и конфузор в чем разница. Картинка про Диффузор и конфузор в чем разница. Фото Диффузор и конфузор в чем разница

ВЕНТИЛЯТОР ГРАДИРНИ. ТИПЫ

Охлаждение оборотной воды является необходимой и важной задачей для многих промышленных предприятий.

Для решения данного вопроса на производствах используются охлаждающие установки различных типов.

Благодаря высокой эффективности, компактности, возможности модернизации и расширения наибольшее распространение получили секционные вентиляторные градирни.

Как в любой открытой мокрой градирне, охлаждение воды в них происходит за счет передачи тепла от жидкости атмосферному воздуху при поверхностном испарении.

Для увеличения эффективности процесса охлаждения в градирне необходимо создать устойчивый воздушный поток, который позволит отводить нагретую паровоздушную смесь от блоков оросителя и проходить испарению более интенсивно.

В вентиляторных градирнях эту задачу решает вентиляторная группа (откуда и появилось соответствующее название). В зависимости от проекта градирни используются специальные осевые отсасывающие или нагнетательные вентиляторы.

Нагнетательные вентиляторы чаще всего располагают снизу градирен, а вытяжные – сверху. Связано это с необходимостью подавать воздух непосредственно в оросительный слой.

Применение вытяжных вентиляторов более эффективно, так как вход воздуха и его поворот под прямым углом в градирне происходит при меньшей скорости потока. Уменьшение скорости достигается за счет проектирования воздуховходных окон большего размера и размещения их с двух или четырех сторон градирни. При нагнетательном вентиляторе сделать этого невозможно, т.к. воздух будет просто выдуваться через противоположную сторону.

Применение вытяжных вентиляторов за счет меньшей скорости воздуха позволяет равномернее распределить воздушный поток и увеличить охлаждающий эффект. Кроме того, при выходе из диффузора скорость теплой воздушно-капельной смеси в 2-3 раза выше именно у вытяжных вентиляторов. Это не позволяет теплому воздуху попадать обратно в воздуховходные окна, что значительно повышает эффективность работы охлаждающей установки.

Для сравнения: нагнетательный вентилятор создает поток около 1,7 – 2,5 м/сек, а высасывающий уже 8 – 10 м/сек. При этом поток влажного воздуха во втором случае строго вертикален, что почти полностью исключает рециркуляцию и ухудшение охлаждения.

В зимний период работы нагнетательные вентиляторы могут обмерзать, т.к. на них попадают капли воды, выносимые из градирни. При отрицательных температурах данная влага будет замерзать на лопастях, вызывая различные проблемы, в т.ч. дисбаланс рабочего колеса. Вытяжные вентиляторы лишены данной проблемы, т.к. рабочее колесо находится в зоне теплого воздуха.

Из плюсов всасывающих вентиляторных установок можно отметить возможность их расположения на собственном фундаменте на земле. Это снижает нагрузку на каркас установки и облегчает доступ к оборудованию для технического обслуживания.

Однако минусы нагнетательных вентиляторов значительно перевешивают их плюсы.

На сегодняшний день применение нагнетательных вентиляторов имеет смысл только на малогабаритных градирнях, для которых малая стоимость установки важнее большого потока воздуха.

Кроме того, применение соосных высасывающих вентиляторов, у которых рабочее колесо посажено на вал тихоходного электродвигателя, позволяет практически полностью исключить вибрацию. А размах лопастей вентилятора ограничен только размером секции градирни.

Диффузор и конфузор в чем разница. Смотреть фото Диффузор и конфузор в чем разница. Смотреть картинку Диффузор и конфузор в чем разница. Картинка про Диффузор и конфузор в чем разница. Фото Диффузор и конфузор в чем разница

Подобрать вентиляторную градирню

Ответьте на 5 вопросов и получите ТКП вентиляторной градирни для вашего производства и гарантированную скидку

ВЫТЯЖНОЙ ВЕНТИЛЯТОР ГРАДИРНИ

Рассмотрим охлаждающую установку с вытяжным вентилятором более подробно.

Внутри корпуса вентилятора размещается электропривод с установленным на нем рабочим колесом. Существует несколько стандартных видов привода вентилятора. Это прямой привод с использованием тихоходного электродвигателя, или мотор-редуктора, а также выносной привод, реализуемый по схеме мотор-вал-редуктор. Оба варианта имеют свои плюсы и минусы, а реализация конкретного решения зависит от пожеланий персонала, эксплуатирующего градирни.

ВЕНТИЛЯТОР ГРАДИРНИ С ПРЯМЫМ ПРИВОДОМ

Схема градирни с прямым приводом приведена ниже, здесь же на видео показано, как он работает.

Прямой привод характеризуется меньшим числом элементов, более легким обслуживанием. Серийный выпуск тихоходных двигателей для этого решения ведется несколькими заводами, например Сафоновским электромашиностроительным заводом.

Основные плюсы использования прямого привода вентилятора:

ВЕНТИЛЯТОР ГРАДИРНИ С ЗАВИСИМЫМ ПРИВОДОМ

Зависимый привод в схеме градирни чаще всего реализуется при помощи общепромышленного двигателя, связанного с редуктором с помощью композитного вала.

Главным плюсом такого решения является расположение электродвигателя вне градирни, что исключает воздействие влажной среды на двигатель и облегчает его обслуживание.

Кроме того, общепромышленные двигатели обычно более компактны по сравнению с тихоходными осевыми двигателями.

Использование выносного привода получило большое применение на специальных отдельностоящих промышленных градирнях с большой площадью орошения, таких как СК-400 и СК-1200. Для вращения рабочего колеса большого диаметра (от 10 до 20 м) требуется двигатель большой мощности. Тихоходные двигатели плохо подходят для такой задачи ввиду своих больших размеров и высокой массы.

Современное оборудование (редукторы, композитные валы), специально разработанное для использования в градирнях, обеспечивает высокую надежность выносного привода. Однако наличие большого количества узлов в такой конструкции увеличивает риск выхода из строя отдельных элементов и, как следствие, остановки градирни на ремонт. Кроме того, изготовление редукторов и углепластиковых валов в России не налажено, что несет риски долговременной остановки производства в случае поломки.

Основные плюсы использования выносного привода вентилятора:

ОСЕВОЙ ВЕНТИЛЯТОР ГРАДИРНИ. ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

Далее мы более подробно рассмотрим элементы, составляющие охлаждающую установку с вытяжным вентилятором.

Классическая вентиляторная группа состоит из:

В некоторых случаях конфузорная и диффузорная части совмещены в единую конструкцию.

Для чего же служат все эти элементы? Давайте разберемся вместе.

КОНФУЗОР ВЕНТИЛЯТОРА ГРАДИРНИ

Конфузор вентилятора служит для плавного перехода от большего сечения градирни в меньшее сечение корпуса вентилятора. Он позволяет уменьшить коэффициент местного сопротивления, и, как следствие, уменьшить потери давления, развиваемого вентилятором. Кроме этого, конфузор уменьшает образование застойных зон теплого воздуха в углах секции градирни.

Конфузор позволяет вентиляторной градирне стабильнее работать при максимальной нагрузке.

ДИФФУЗОР ВЕНТИЛЯТОРА ГРАДИРНИ

Диффузор (корпус вентилятора) служит для ограничения пространства вокруг рабочего колеса градирни для создания направленного устойчивого воздушного потока. Кроме того, корпус вентилятора защищает зону рабочего колеса от попадания в нее посторонних предметов.

Диффузоры разных производителей могут незначительно отличаться по своей форме, в целом представляя собой однополосный гиперболоид.

В построенных по типовым советским проектам градирнях применялись серийно выпускавшиеся Ашхабадским заводом нефтяного машиностроения корпуса серии ВГ. Эта маркировка сохранилась и по сегодняшний день.

Ряд типовых корпусов секционных вентиляторных градирен составляют ВГ – 25, ВГ – 50, ВГ – 70. А для градирни СК – 400 корпус называется ВГ – 104. Серия же корпусов ВГ – 102 прекратила свое существование.

Диффузор и конфузор в чем разница. Смотреть фото Диффузор и конфузор в чем разница. Смотреть картинку Диффузор и конфузор в чем разница. Картинка про Диффузор и конфузор в чем разница. Фото Диффузор и конфузор в чем разница

Все они изготавливаются из армированного стеклопластика методом контактной формовки. Корпуса состоят из нескольких секторов, каждый из которых представляет собой законченную конструкцию. Количество секторов, входящих в комплект корпуса вентилятора и их основные размеры определяются типом корпуса.

Для повышения прочностных характеристик и снижения вибрации, шума, каждый сектор диффузора изготавливается из двух оболочек с ребрами жесткости.

Для простоты монтажа корпуса рекомендуется использовать специальное установочное кольцо из металла. Оно значительно упрощает процесс сборки и крепления корпуса вентилятора. Кроме того, данное оборудование позволяет смонтировать диффузор на земле и поднять на градирню полностью готовый узел.

ЭЛЕКТРОПРИВОД ВЕНТИЛЯТОРА ГРАДИРНИ

Двигатель, или электропривод градирни – этот тот элемент, без которого само понятие вентиляторной градирни невозможно. Именно этот агрегат приводит рабочее колесо во вращение, создавая необходимый поток воздуха.

От надежности и параметров привода зависит эффективность градирни в целом.

Как сказано выше, есть два вида привода рабочего колеса во вращение: прямой и зависимый. Для зависимого привода используются общепромышленные двигатели с высоким числом оборотов: 1000 – 3000 оборотов в минуту. Уменьшение и увеличение скорости вращения крутящего момента производится в редукторе, подбором необходимого сочетания числа звеньев в передаче. Это соотношение называется передаточным числом. Так, если вал электродвигателя вращается со скоростью 1500 об/мин, то для получения необходимого числа оборотов рабочего колеса (менее 200), требуется передаточное число редуктора n = 7.5

Прямой привод может быть реализован двумя вариантами: тихоходным электродвигателем серий 3АСВО, ВАСО, ВАСО4 или ДАО, а также мотор-редуктором. Мотор-редуктор представляет собой моноблок, объединяющий быстроходный мотор и редукторный узел, что позволяет получить на выходе необходимое число оборотов, без использования большого числа полюсов электродвигателя.

Диффузор и конфузор в чем разница. Смотреть фото Диффузор и конфузор в чем разница. Смотреть картинку Диффузор и конфузор в чем разница. Картинка про Диффузор и конфузор в чем разница. Фото Диффузор и конфузор в чем разница

В настоящее время наибольшее распространение получило использование асинхронного тихоходного двигателя в качестве привода градирни. Асинхронные электродвигатели отличаются простотой конструкции и надежностью в эксплуатации.

Трехфазные асинхронные двигатели позволяют с легкостью реализовать функцию реверса, то есть изменить направление вращения двигателя на противоположное. Для этого достаточно изменить место расположения двух линейных фаз, которые замыкаются на обмотку статора. В отличие от синхронного, это простой и дешевый двигатель, применяющийся во многих отраслях промышленности.

В любом случае, основная цель привода вентилятора градирни заключается во вращении рабочего колеса с необходимой скоростью. В зависимости от климатических параметров (температуры и влажности наружного воздуха) требуется прокачать различное количество воздуха для достижения необходимой температуры оборотной воды. Объем прокачиваемого воздуха регулируется скоростью вращения рабочего колеса. Задачу по корректировке скорости решает преобразователь частоты, устанавливаемый совместно с электродвигателем. Сейчас такое решение применяется практически повсеместно, позволяя в ручном или автоматическом режиме управлять работой вентустановки.

РАБОЧЕЕ КОЛЕСО ГРАДИРНИ

Наконец, последним элементом вентилятора градирни является рабочее колесо. Именно оно, благодаря специальной форме лопастей, при вращении создает необходимый воздушный поток.

Ранее рабочие колеса для градирен изготавливались из стали или различных сплавов. Сейчас же, как и в случае с корпусами вентиляторов, практически все производители перешли на стеклопластик. Преимущества стеклопластика:

У различных производителей может отличаться конструкция рабочего колеса. Но в любом случае, она должна быть надежной и обеспечивать возможность регулировки угла атаки лопастей.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *