Стокнулся со следующей производственной задачей. Пылевой центробежный вентилятор перекачивает древесные отходы с точки А в точку Б. Когда вентилятор расположен возле точки А (всасывающий воздухопровод короткий) вентилятор работает нормально. Когда вентилятор переместили к точке Б (увеличили всасывающий трубопровод, при той же длине сети), его производительность упала.
Я занимаюсь аспирацией деревообрабатывающего оборудования. И вопрос, где поставить вентилятор между стаком и фильтром исторически решается конструктивно (где есть место - там и ставят). Рекомендаций по размещению ни в каких книгах не видел. Если для насоса все понятно(есть масимальная глудина всасывания), то для вентиляторов таких даных нет. В книге Калинушкина пишет, что такое расположение не имеет значения, только потери давления на всасывании не могут превышать 1атмосферы, Экк вообще не поднимает таких вопросов. Для меня важным является не сама эта задача (я передвину вентилятор и все), а то, что я не понимаю её с точки зрения теории и нигде не могу найти описания. По этому, если возможно, посоветуйте, где можно подчитать об этом.
L_Andrij пишет:
Если для насоса все понятно(есть масимальная глудина всасывания), то для вентиляторов таких даных нет.
Почему нет? Есть. Это всё неплохо объяснено в каталоге Везы "Вентиляторы общего и специального назначения".Раздел 2. Работа вентилятора в сети.
Каталог можно посмотреть(скачать) на сайте Везы.
k-kont пишет:
Это всё неплохо объяснено в каталоге Везы "Вентиляторы общего и специального назначения"
К сожалению там обьяснено не то. Я имею в виду не расположение вентилятора на всасывании, или нагнетании, а в обеих случаях сеть именно комбинированная. Просто в первом - падение напора на всасывании меньше, чем у втором. ПРи этом сумарные потери на всасывании и нагнетании и в первом и во втором случае одинаковы. Веза этого не рассматривает.
Для прояснения нарисуйте схему с указанием размеров, длин и диаметров. Особенно тщательно условия входа в вентилятор. Можно ли верить измерениям расхода, есть ли замеры мощности электродвигателя в обоих случаях (или токи по фазам).
Схема простая. Система аспирации обыкновенная с одним вентилятором 6,3 пылевиком. возле внешней стены здания. Расстояние от сборника до вентилятора метров 5. Дальше вентилятор перекачивает в циклон, расстояние до которого - 40м. В таком состоянии система работала. Когда переставил вентилятор за 5 м до циклона - перестала. По этому возник вопрос, занимался ли кто-нибудь задачей рекоменданий по соотношению падений напора на нагнетании и на всасывании вентилятора при сумарных равных потерях. К сожалению исследовать даную систему сейчас не могу по тому, что когда делел эту систему (лет 8 назад) переставил вентилятор, и все заработало. Потом завод, где была установлена система почил вместе с моей системой. Сейчас начал писать программу по аспирации. Начал с того, что разаработал центробежный пылевой вентилятор малого размера ( в то время такие на выпускались), вентилятор получился не плохой, собирать можно практисески на колене, а за 7 лет практически небыло поломок колеса. Дошел до рекомендаций по расположению вентилятора и станка (рядом, или можно подальше) и вспомнил о той системе. По этому возник такой вопрос. Одним словом тема для обсуждения широкая. Если будет заинтересованность вопросом вышлю более конкретные описания. Если Вы работаете на ИННОВЕНТ, то конечно вопросов к вам чрезвычайно много :cranky
Надеюсь на обмен опытом (хотя у меня его чуть-чуть).
Мне можно писать на lyashenyk@mail.ru
Буду чрезмерно благодарен за Ваш адрес. К тому же мы не являемся конкурентам.
Удачи.
На всасывании опилки увлекаются потоком воздуха, двигаясь за счёт перепада давления воздуха перед опилкой и после оной. При этом скорость всасываемого воздуха должна быть чуть больше (а может и не чуть, в зависимости от массы опилки), чем скорость самой опидки. Опилки тормозят всасываемый поток.
На выходе из колеса опилка приобретает кинетическую энергию, пропорциональную квадрату окружной скорости обода колеса, и, вероятно, летит быстрее средней скорости воздуха на выхлопе (поскольку у того возникает куча ненужных поперечных перетоков, на которые гробится полезная энергия), т.е. опилка как бы увлевает за собой воздух и теперь уже воздух тормозит ея.
Такова физика процесса на пальцах (как втолковал мне на прошедшей выставке за рюмкой коньяку уважаемый msk, если я всё правильно понял)
Как это математически описать не знаю, вернее, не заморачивался.
Для всех заинтересованных проблемой расположения вентилятора в сети. Вентилятор не знает где он стоит, он работает одинаково в любых сетях. Если вентилятор переставляется в сети, то для обеспечения заданной производительности необходимо обеспечить одинаковые условия входа - выхода потока. Но в ряде случаев на входе вентилятора появляется подкрутка потока перед колесом, которая может изменить характеристику вентилятора, все остальные изменения на входе и на выходе приводят только к изменению потерь давления в сети, без изменения характеристики вентилятора. Если же вентилятор стоит на на выходе из сети, то появляются потери с выходной скоростью и соответствующие проблеммы, но это другой случай.
Если есть доверие к измерениям расхода- давления, то надо начать с осмотра системы, например, есть ли негерметичность воздуховодов, во втором случае, когда была увеличена длинна всасывающего воздуховода (разрежение) идет подсос воздуха, а в начальном варианте при длинном нагнетающем воздуховоде (подпор) отверстия были забиты пылью и т.д.
Как измерялся расход и чего вентилятора или непосредственно сети с протечками?
Многое может показать замер мощности, потребляемой колесом. Изменение потребляемой мощности указываент на то, что либо изменилась производительность вентилятора, либо его характеристика (из-за условий входа).
Для L_Andrij, угадали, moskovko@innovent.ru
К сажалению образование не вентиляторное, поэтому может вопрос не к месту.
Но неужели такая разница между насосом и вентилятором? У насоса определена макс.глубина всасывания, напорная - нет.
Еще вопрос - вентиляторы большой мощности (дымососы), запускаются с закрытым входом, закрыть выход не удается.
Возвращаясь к теме, если я правильно понял, то на роботу вентилятора влияет только общие потери давления, а соотношение между потерями на входе и на выходе не влияет?
to kraudion: рад тебя слышать, вернее читать. Я думаю надо эту теорию назвать опилочная теория газов (в отличие от молекулярной).
To L_Andrij: запуск с закрытым входом связан с мощностной характеристикой (мощность увеличивается) пропорциональна расходу.
Повторяю, для вентилятора не имеет значения какая сеть на всасывании на нагнетании или комбинированая. Важно грамотно считать потери по тракту, не искажать условия входа и добавлять динамическое давление потока на выходе из сети.
L_Andrij пишет:
Но неужели такая разница между насосом и вентилятором? У насоса определена макс.глубина всасывания, напорная - нет.
насоса и вента главное отличие - перемещаемая среда.
первый может передвигать только жидкость, второй только газ.
макс.глубина для водяного насоса - следствие свойства воды кипеть(превражаться в газ) при низком давлении и неизменной температуре.
с газом такого не происходит. вот и вся разница.
ваша проблема, скорей всего была в
Цитата
msk пишет:
негерметичность воздуховодов
когда вент давит в щели - их забивает опилками, они работают как герметик. а когда вент сосёт из щелей - всю грязь собрал и выплюнул, щели и дают падение. + подкручивание потока(крутит только на входе)... впрочем об этом Юрий Георгиевич уже все написал :)
Цитата
msk пишет:
Я думаю надо эту теорию назвать опилочная теория газов
:D а мысля интересная и не лишенная здравого смысла, ага ведь? ;)
Размещение вентилятора в конце или начале сети имеет некоторые особенности, часть из которых понятна: например, в связи с большим перепадом давления подсосы/выбивания через гибкую вставку,особенно там, где вставки самодельные, из брезента, - а другие малопонятны.
Конечно, именно это относится к системе в целом, а не к вентиляторам, но: у меня есть стойкое ощущение, что радиальные вентиляторы при размещении ближе к центру сети дольше сохраняют характеристику. работают мягче, так что я всегда рекомендую ставить в центре.
alem пишет:
у меня есть стойкое ощущение, что радиальные вентиляторы при размещении ближе к центру сети дольше сохраняют характеристику. работают мягче, так что я всегда рекомендую ставить в центре.
Ой, мама. Оказывается я не одинок. Читал я о вентиляторах, читал а когда проектирую систему аспирации то стараюсь ставить их поближе в станку. В этом случае проблем поменьше потом появляется. И отец мой уверен в том, что поближе нужно (он у меня умный, а я кандидат наук). Теоритически обяснить даный феномен не могу, а когда приходится к практике, то стараюсь пододвинуть вентиляор поближе (не вплотную конечно, хотя была интерестная идея встроить его в станок). Я уже начал это обяснять законами Мэрфи. Поэтому спасибо за обсуждение. Если попадется интерестная информация о аспирации оборудования не сочтите за труд отмылить на lyashenyk@mail.ru .
Спасибо.
С одной стороны вентилятор может и не знает, в каком месте сети он стоит,
но с другой - народная мудрость по перемещению тяжестей говорит о том,
что тянуть легче, чем толкать! А ведь в первом приближении работа-то одинаковая должна быть.
А во втором получается, что есть разница.
Возможно так и с вентилятором, может он реагирует, так сказать на значительное изменение давления с одной из сторон при концевом размещении - перетоками там паразитными, например
- просто это происходит не в первом приближении, но иногда, во втором приближении
проявляется. Реагирует же радиальный вентилятор, и довольно заметно, на увеличение щели отверстия приводного вала.
Другое дело, что все эти эффекты второго порядка должны укладываться в несколько процентов, в пределах погрешности их измерений - но при суммации могут и неожиданно проявится.
Что касается вопроса об опилках, то действительно похоже на то, что увеличилось количество подсосов, и характеристика сети сдвинулась, или, с тем же результатом, изменились характеристики оборудования.
Полное давление развиваемое вентилятором состоит из суммы динамического и статического давлений. Читал не раз в учебниках и справочниках что при работе вентилятора на "всас" необходимо ориентироваться только на динамическое давление, которое он развивает. Т.е когда вентилятор рядом со станком сопротивление сети меньше. Хотя 40 метров не так много по сравнению с 5 метрами. Видно дело в среде (воздух+опилки). А когда вентилятор стоит на расстоянии 40 метров опилки больше оседают на стенки? Может у Вас уменьшается проходное сечение воздуховода?
В порядке гипотезы:
до вентилятора опилки "мохнатые", без изменений после их образования, а при прохождении через вентилятор опилки "окомковываются", становятся менее мохнатыми
т.е. сопротивление участка (при равенстве длин и расходов) воздуховода "до вентилятора" может быть больше, чем "после вентилятора" в связи с измененим свойств перемещаемого потока.
Михаил
Спасибо что ЕКСТОР дал первое правильное объяснение (хотя и ошибкой) должен был МОСКОВКО первым быть.
Итак
1- работая ближе к станку вентилятор имеет на выбросе длинный кусок прямого воздуховода который ПРЕОБРАЗУЕТ часть динамического давдения в статическое в результате именно полезная часть СТАТИЧЕСКАЯ увеличивается , что выгодно.
При установке в конце сети выброс обычно резко в стенку циклона или вообще на улицу и все динамическое давление бесполезно теряется , а это для пылевиков до 1/3 от полного давления составляет.
Экстор это понял , но написал что "необходимо ориентироваться только на динамическое давление, которое он развивает" , это конечно ошибка .
2- Вентилятор делает страшную работу и тратит на это энергию , в результате которой возду греется. Из за этого уменьшается плотность воздуха и растет его объем. Изменения очень большие более 10%. Там образом толкать Холодный воздух выгоднее чем тянуть уже нагретый. Это правило особенно заметно в отопительных агрегатах. Все замеры которые ва делаете на таких системах имеют бещенную погрешность Если Вы не увидели что на выходе расход больше чем на входе , то все замеры вообще ничего не стоят из-за прогрешности.
extor пишет:
Полное давление развиваемое вентилятором состоит из суммы динамического и статического давлений. Читал не раз в учебниках и справочниках что при работе вентилятора на "всас" необходимо ориентироваться только на динамическое давление, которое он развивает. Т.е когда вентилятор рядом со станком сопротивление сети меньше. Хотя 40 метров не так много по сравнению с 5 метрами. Видно дело в среде (воздух+опилки). А когда вентилятор стоит на расстоянии 40 метров опилки больше оседают на стенки? Может у Вас уменьшается проходное сечение воздуховода?
Спасибо за соучастие. Я тоже читал. НО. И в превом и во втором случае мы имеем дело именно с комбинированной сетью. По этому мне и не все понятно в задачке. Как я уже писал исследовать систему, с которой это произошло я не могу. Но, поскольку задачка опять стала актуальной, я решил провести некоторые эксперименты. И целью исследования задачи взял аспирационный (пылевой ) вентилятор №3,15, перед и после вентилятора поставил по 5 меторв трубы диаметром 200мм. В системе два поворотных клапана - вначале всасывающего трубопровода, и в конце напорного. Все измерения производительности проводил по стандарту (в трубе 200 мм- 2 точки замера). Производительность (скорость воздушного потока) измерял прибором testo 445 (http://go.testo.de/) . Сейчас готовы только результаты эксперимента. При первой обработке особых различий между изменением соотношения потерь на нагнетании и на всасывании не уловил. Действительно есть одно НО, о котором пишет уважаемый Andronov (спасибо вам за это). Практически во всех экспериментах производительность перед вентилятором была меньшей, чем после вентилятора. Воздухопровод герметичен. Надеюсь обработать и осмыслить полученные результаты за недельку. ТОгда напишу более конкретно.
К сожалению в литературе не нашел даже упоминания о влияии соотношения между потерями во всасывающем и нагнетательном трубопроводе на роботу вентилятора.
Вообще даная задачка мне напоминает роботу циклона: Простая конструкция. Вроде понятно, что как работает. А математически еще никто до конца не описал теорию очистки пылегазового потока в циклоне (Пирумова, Коузова, диссертационные роботы, написанные в последнее время читал, даже сам написал. Вот если соединить теорию пограничного слоя с роботами Пирумова получаются интерестнейшие результаты. Но сейчас не о них). Простенькая на первый взгляд задача вызывает неоднозначное трактование. Надеюсь совместно мы найдем решение задачки. Спасибо.
Удачи.
Есть вещи которые исследовать НЕполезно , так как ответ не нужен в принципе.
Различия в расходе непринципиальны и не ведут к выбору более дешевого вентилятора к сожалению. Любопытсвто полезно, но приборы ТЕСТО не всегда оправдывают свою высокую стоимость. Поиграться приборами полезно. Считайте что делаете лабораторную работу и не более того. Про №3.15 это мелочь несеръезная если не хватает то ничем не поможете.
Если реально хотите исследовать вопрос возмите частотник и выведеите нужный режим . Запишите резудьтаты и переверните установку наоборот.
Основное нет к сожалению большой необходимости долго этим занимаиться , за это не платаят.
Андронов пишет:
толкать Холодный воздух выгоднее чем тянуть уже нагретый.
в контексте темы получается, что воздух греется на всасе (тянутии, хм...), так что ли? или все-таки воздух греется на нагнетании (толкании)
Федор, разъясните неучу, мне тоесь, каким образом возникающий температурный градиент (более холодная смесь на всасе, более нагретая на выхлопе) может объяснить обсуждаемый здесь казус
Андронов пишет:
на длинном выбросе ПРЕОБРАЗУЕТ часть динамического давдения в статическое
стало быть на длинном всасе этого не происходит? почему?
Вообще первое, что пришло в голову в качестве объяснения рассматриваемого здесь случая, это динамическая составляющая полного давления. И тогда получается, что динамический напор на всасе и динамический напор на нагнетании это две большие разницы. Ой ли? не знаю, не спец.
Андронов пишет:
При установке в конце сети выброс обычно резко в стенку циклона или вообще на улицу и все динамическое давление бесполезно теряется , а это для пылевиков до 1/3 от полного давления составляет.
вот здесь мне всё понятно, и я о том же писал, только другими словами
Andronov пишет:
Есть вещи которые исследовать НЕполезно , так как ответ не нужен в принципе.
Различия в расходе непринципиальны и не ведут к выбору более дешевого вентилятора к сожалению. Любопытсвто полезно, но приборы ТЕСТО не всегда оправдывают свою высокую стоимость. Поиграться приборами полезно. Считайте что делаете лабораторную работу и не более того. Про №3.15 это мелочь несеръезная если не хватает то ничем не поможете.
Если реально хотите исследовать вопрос возмите частотник и выведеите нужный режим . Запишите резудьтаты и переверните установку наоборот.
Основное нет к сожалению большой необходимости долго этим занимаиться , за это не платаят.
Не могу согласится, что ответ этот вопрос не нужен. Для вентиляции, кондиционирования и т.д. може он и не актуален. Но не для аспирационника. Особенно не для аспирационника, который специализируется в деревообрабатывающей промышленности. За время эдиного и неделимого мы привикли не обращать внимания на енергорессурсы и проектировали аспирационные системы либо с одним вентилятором (Иванцов "Упрощенный расчет....") либо с несколькими (Ларионов, Козориз, Созинов и т.п.). Это привело к тому что на деревообрабатывающих предприятьях до 50% всей електроенергии расходовалось на аспирацию. Если взглянуть на проблемму с другой стороны, то и политехнический словарь начала прошлого века пишет, что механический способ транспортирования раз в 100 дешевле пневматического, и Калинушкин признает, что несколько маленьких вентиляторов использовать и дешевле и целесообразние, чем один большой, и в быту мы приходим в выводу о преимуществах децентрализации. Поэтому схема аспирации "один станок-один вентилятор" - это есть хорошо. Таким образом есть станок, есть вентилятор, есть очистная станция. Если место расположения первого и третьего вибирается из возможностей цеха, то где расположить вентилятор я решаю сам. В некоторых случаях размещал под крышей, на полу , даже подвесными. Таким образом для меня описанная задача ВАЖНА.
Теперь на счет заплатят.
Работая преподавателем, я подрабатываю в фирме, которая занимается аспирацией. Наши разработки уже сейчас дают возможность сэеономить расходы эл.энергии раз в 5-8 по сравнению с традиционными системами. Уже есть около десятка предприятий, где это неплохо работает. Кроме того аспирация это своего рода хобби.
Была возможность купить ТЕСТО не за ценами продавца а прямо на заводе (раза в 3 сэкономили).
Возится с частотниками ... . У меня в схеме - вентиляторов 10. В аспирационной системе возможны изменения всязи с изменением планироки ... . И т.д. т.д. . Пока таких измерений не проводил. Если увиже их целесообразность, тогда и буду голову ломать.
1. Подсосы на всасе стопроцентно устранить нельзя, и это многое обясняет, если не всё (Московко)
2. Как писал alem, сказываются эффекты 2-го порядка, которые обычно нигде не учитываются, но в газопылевой среде себя проявляют
3. Если ввести понятие (ребята, простите за отсебятину, можете поржать) динамического напора только пыли - вот он разный до и после вента и чо-то им объянить можно, даже попытаться описать математически
2 L_Andrij
Согласен с вами, лабу (как окрестил это Андронов) надо довести до конца. Причём, если возможно, варьируя дисперсностью пыли. По идее, чем мельче пыль, тем менее этот эффект должен проявляться
Kroudion пишет:
Согласен с вами, лабу (как окрестил это Андронов) надо довести до конца. Причём, если возможно, варьируя дисперсностью пыли. По идее, чем мельче пыль, тем менее этот эффект должен проявляться
Опять же сложность. Проводить испытания я могу только на чистом воздухе. Для измерения двохфазного потока у меня прибора нет. Разве что по потребляемой мощности. Это нужно будет обдумать. В принципе я представляю влияние пыли на аеродинамику процеса. Попробую что-то сообразить. Спасибо
L_Andrij пишет:
Для измерения двохфазного потока у меня прибора нет
чесно говоря, я даже не представляю, как можно такое измерить... а такие приборы в природе существуют? ужжжжасно любопытно.
Цитата
Kroudion пишет:
2. Как писал alem, сказываются эффекты 2-го порядка
разъясни чайнику - что это такое?
p.s. просто вопросик в сторону и, наверно, не в тему.... а почему бы пыль/опилки/стружку не собирать прямо с вентилятора? ведь по своей сути он является суперциклоном. ведь основная задача аспирации убрать мусор с раб.места, а пневмотранспортировка его в кучу это уже другая задача...
LordN пишет:
чесно говоря, я даже не представляю, как можно такое измерить... а такие приборы в природе существуют? ужжжжасно любопытно
Я тоже пока не видел. Но один профессор мне втолковывал, что они сделали такой прибор. Увижу - напишу. В немецкой литературе читал, что у них есть лазерные анамометры на которые работают на основе эффекта Доплера. Даже где-то было описание на немецком. если надо - найду.
2 LordN
Ой, не знаю я аэродинамики, пробел в образовании. Всё хочу вплотную ознакомится, да вот никак. Полагаю, эффекты второго порядка - это то, чего не учитывают в том же уравнении Эйлера для колеса, например, вязкость или там газовый состав воздуха, да что там вязкость или газовый состав, упрощая, не заморачиваются даже по поводу местных изменений плотности воздуха (сжимаемости) (или все же учитывают?) Ясен пень, любой ротор является сепаратором вещества: тяжелое - на периферию, лёгкое - ближе к центру, однако в том же Навье-Стоксе, наиболее полно описывающем движение сплошных сред, сие не учитывается. Вычитал у А.Н.Панченко в книге "Энтропия", что описание сплошной среды на основе поля скоростей (уравнения Эйлера) приводит к потере решений как раз второго порядка, которые становятся видимыми, если рассматривать поле ускорений (он говорит о потенциале ускорений), эти потерянные решения для описания некоторых процессов (кажется речь шла о пенообразовании) играют решающую роль.
а почему бы пыль/опилки/стружку не собирать прямо с вентилятора? А так и делают, если есть место для бункера, и бункер легко оттранспортировать, заменив на пустой, не нарушая при этом непрерывность производства.
как можно такое измерить Собирают в мешок и взвешивают. Есть ещё электростатические методы, но они для опилок, наверняка, не годятся. Есть оптические.
Самостоятельные исследования на реальном оборудовании, да и просто экспериментальная проверка уже имеющихся данных, очень полезны, - повышают уровень их проводящего, и соответственно, производимого... Не у всех наблюдается такое желание!
Но точные аэродинамические исследования (и всё точное) - это тоже отдельная профессия, освоением которой можно заниматься очень долго - а объять необъятное (успеть везде) нельзя по определению.
Чтобы на хорошем экспериментальном уровне исследовать влияние места размещения вентилятора в сети нужна погрешность метода измерения, по первому впечатлению, 1-3%. Про один процент вообще долго рассказывать, а на три в принципе можно выйти, но это микротрубки, микроманометры на лёгких жидкостях, точные устройства позиционирования, ну и так далее! Так что Тесто'м тут не обойдёшься...
Эффекты второго порядка, это то, чем обычно пренебрегают в инженерном деле и при приближенных расчётах, в силу их малого веса в результате. - Во многих случаях их действие компенсируется введением эмпирических расчётных коэффициентов. Про них известно специалистам, занимающимся исследовательской работой (в аэродинамике, если говорить про вентиляцию), но для практиков особого интереса обычно не представляет.
Kroudion пишет:
Полагаю, эффекты второго порядка - это то, чего не учитывают в том же уравнении Эйлера для колеса
ага, вроде понял. но это же не ...динамика, это математика, вернее проблемы точности приближенных вычислений, когда для простоты представления выкидывают малые члены разложения считая что они не имеют права влиять на картину...
но вот что я хочу сказать по этому поводу.
уже довольно давно, еще будучи нерадивым студентом-радиофизиком, пришлось плотно занимался т.н. численными эксперементами с мат.моделями неких устройств, описываемых системами нелинейных дифур разных порядков. мноооого я тогда ночей провел за этим увлекательным делом. но это все не о том... так вот, обнаружился один интересный эффект никак не связанный с вычислительными шумами, а именно: при составлении модели для вычислений часто используется разложение и что интересно, до некоторого энного члена, получаемая картинка(типа график) становится какбы четче, качественно не меняясь, а вот начиная с эн+первого картинка резко меняла своё поведение. мне тогда это было просто любопытно, мой н.р. никак объяснить этого не мог и тоже сильно заинтересовался эффектом. в то же время имел разговор с одной мадам из физики ТТ, она тоже обнаружила подобные вещи...
може тут имеет смысл поковыряться в математиках?
Форум 
