Расчет приточного воздуха в помещение. Выбор и расчёт вентилятора

• Вытяжная вентиляция на кухне
• Расчет мощности вентилятора
• Кратность смены воздуха
• Другой способ определения мощности устройства

В наше время нельзя представить свою жизнь без вентиляционных систем. Они установлены в производственных зданиях, в офисах, в учебных заведениях, в магазинах, в квартирах. Работа этих систем немыслима без применения вытяжных вентиляторов различной мощности. Широко распространенным элементом квартирной вентиляции является кухонная вытяжка. Она может иметь различные формы, размеры, дизайн.

От расчета мощности вентилятора кухонной вытяжки будет зависеть количество очищенного воздуха в помещении.

Вытяжная вентиляция на кухне

Но внешняя красота – это не самое главное. Основная задача этого прибора – избавить помещение кухни от запахов, гари, копоти и жира, которые появляются во время приготовления пищи. Вытяжная вентиляция удаляет испарения, исходящие от разного рода нагревательных приборов. Она предотвращает появление грязного налета на потолке и на поверхности стен. Это позволяет выполнять косметический ремонт гораздо реже, что сэкономит значительную сумму денег. Меньше времени понадобится и на проведение генеральной уборки.

Справиться с задачей очистки атмосферы в помещении может устройство, способное пропустить через свои фильтры определенное количество воздуха. А для этого надо подобрать прибор с вентилятором нужной мощности. Как рассчитать мощность устройства?

Вернуться к оглавлению

Расчет мощности вентилятора

Пример расчета производительности вентилятора вытяжки для кухни.

1. С помощью рулетки измерить размеры кухни и определить ее объем в метрах. Для этого длину нужно умножить на ширину и высоту. В документах БТИ указана площадь помещений. Пример: площадь кухонного помещения равна 10 м². Высота от пола до потолка – 3 м. Умножаем площадь на высоту и получаем 30 м³. Таков объем кухни.
2. Далее рассчитывается величина, характеризующая воздухообмен. Для этого нужно умножить объем кухни на количество полных обновлений воздуха за час. Строительные нормы и правила (СНиП) предусматривают кратность воздухообмена, равную 10-12. Таким образом, чтобы рассчитать мощность вытяжной системы нужно 30 м³ умножить на 12. В итоге получается цифра 360 м³/час. Столько воздуха должно обновляться каждый час.
3. Для осуществления обмена в таком объеме нужен вентилятор с мощностью 400-800 м³/час. Но стандартные вентиляционные каналы способны пропустить только около 180 м³. Поэтому вентилятор тут не очень поможет.
4. В этом случае поможет рециркуляционная система вытяжки, которая пропускает воздух через фильтры и отправляет его обратно в помещение. На преодоление сопротивления фильтров тоже требуется мощность. Поэтому к расчетной цифре следует добавить 40%. Получится 560-1120 м³. Такова должна быть мощность вентилятора вытяжки на кухне размером 30 м³.
5. В некоторых случаях можно обойтись и без вентиляционного канала. Для этого вытяжной вентилятор устанавливается в специально оборудованном проеме в стене, в потолке или на стыке потолка и стены. Такой монтаж допускает применение менее мощного вентилятора.

Мощность вытяжки для разных помещений.

Это лишь простейший расчет необходимой мощности вытяжного вентилятора. Если кухня не имеет дверей, то нужно учитывать еще и объем смежного помещения. Итак, формула расчета мощности вентилятора для общих случаев: ширина помещения х длина х высота х кратность обмена = искомая величина. Высчитать объем помещения можно без особых проблем. Достаточно измерить длину, ширину и высоту и перемножить их.

Вернуться к оглавлению

Кратность смены воздуха

Кратность для помещений разного типа определяется так:

Таблица для расчета минимальной производительности вытяжки относительно объема кухни.

Наибольший показатель кратности выбирают для использования в помещениях со множеством людей, с высокой влажностью и температурой, с большим количеством пыли и сильными запахами. На кухне с электрической варочной поверхностью можно выбирать меньший показатель, с газовой плитой – больший. Связано это с тем, что газ при включенной плите выделяет продукты горения. Вентилятор, выбранный с учетом вышеперечисленных данных, можно смонтировать в стене, окне, потолке помещения.

Ассортимент кухонных вытяжек для плит огромен, модели есть разных форм и размеров. Но внешний вид в этой технике — не главное. Более важны технические параметры мощности и объемов прокачиваемого воздуха. Функциональность более значима, нежели эстетика. Точно выполнить расчет производительности вытяжки для кухни в состоянии только компетентный инженер. Однако при подборе вытяжной техники для квартир и частных домах часто применяют упрощенные формулы. Рассмотрим, как правильно ими пользоваться и адекватно интерпретировать результаты расчётов.

При готовке на плите неизбежно образуются испарения, копоть, приятные и не очень запахи. От всего этого кухонное помещение необходимо избавлять незамедлительно, иначе о комфортном микроклимате и чистоте на кухне можно будет забыть. Придется тратить немалые силы на отмывание варочной поверхности и стен вокруг от налета жира, а также постоянно держать окна открытыми для проветривания.

Кухонная вытяжка должна быть красивой, производительной и размерами превышать площадь варочной поверхности

Для пекарен и цехов по приготовлению еды вытяжка является обязательным требованием. В коттедже или квартире ее установка оставлена на усмотрение хозяев. По строительным нормам жилые дома оснащаются естественной или принудительной вентиляцией. Однако даже для небольшой кухни этой системы воздухообмена зачастую бывает недостаточно.

Бытовые вытяжки для кухни состоят из:

• корпуса;
• электродвигателя;
• вентилятора;
• очищающих воздух фильтров;
• элементов подсветки.

Они могут работать в режиме вытягивания и рециркуляции. В первом случае комнатный воздух высасывается из помещения, замещаясь новым из вентиляционной системы. А во втором он прокачивается через внутренние угольные фильтры и возвращается в комнату обратно уже очищенным.

Важно! Подсоединение вытяжки к существующим каналам вентиляции может нарушить ее работу, не все воздуховоды рассчитаны на рост нагрузки.

Для сугубо вытяжной техники необходимо обустраивать отвод в вентиляционный канал, что не всегда выглядит эстетично. Плюс, для ее эффективной работы требуется непрерывный приток свежего воздуха извне. Оборудование с рециркуляцией проще монтировать, но его угольные фильтры придется менять минимум раз в год.

Разнообразие конструкций вытяжной техники для кухонных плит

Стоит четко понимать, что, независимо от модели и мощности, вытяжка для кухни предназначена для очищения и отведения загрязненного воздуха исключительно от поверхности плиты. Пространство под потолком ей недоступно, поэтому так важно подбирать вентиляционную технику по размерам варочной панели.

Производительность вытяжки рассчитывается в кубометрах/час – это объем воздуха, который она способна прокачать через себя. Мощность измеряется в киловаттах, отражающих количество потребляемой при работе электроэнергии. Нельзя путать две эти величины.

Требования норм! Производительность вытяжного оборудования должна быть такой, чтобы за час обновлять весь воздух в кухне квартиры или частного дома минимум десять раз.

По СНиПам при работе вентиляционное оборудование, к которому относится и вытяжка, должно за час полностью обновить воздух в помещении несколько раз. Для кухонь в жилых домах эта величина определена в 10–15. Зависит она от вида плиты, режима работы вентилятора и иных факторов. Для упрощения расчетов принято коэффициент этот принимать как 12.

Как произвести расчет мощности вытяжной техники

Показатели мощности вытяжки напрямую зависят от ее производительности. Чем больше она способна прокачать воздуха, тем мощнее в ней стоит вентилятор, которому для работы нужен электродвигатель.

Для подключенной к вентканалам техники, работающей только в вытяжном режиме, производительность рассчитывать следует на основе сечения воздуховодов. Сделать это без инженерных познаний и проекта жилища практически невозможно. А расчет мощности вытяжки по площади подходит исключительно для рециркуляционных моделей. В отличие от первого варианта на их производительности размер вентиляционных каналов не сказывается.

Простейшая формула расчета по площади

Классический расчет производительности кухонной вытяжки – умножение квадратуры кухни, ее высоты и коэффициента 12. Однако полученная цифра очень условна. Она не учитывает множество факторов.

• готовки на электроплитке;
• кухонной комнаты с закрытыми дверьми и окнами;
• прямоугольной кухни без обилия декоративных изысков.

Если для приготовления еды используется газовая плита, то коэффициент 12 следует без раздумий менять на 20. В этом случае помимо испарений вытяжка должна будет удалять из кухни и продукты горения газа. Плюс при любых раскладах стоит добавить 15–20% про запас.

Расчет производительности вытяжного оборудования по кубатуре кухни

Еще 25–30% мощности необходимо добавить на угольный фильтр. Он создает дополнительное сопротивление для прохождения воздушного потока.

Важный нюанс! Расчеты производительности и мощности для вытяжки должны выполняться исходя из площади самой кухни и прилегающих к ней комнат, если они не отгорожены от первой.

Если дверь на кухню постоянно открыта или вместо нее арка, то рассчитывать параметры вытяжной техники следует исходя из общей квадратуры прилегающего помещения. То же касается коридоров, а также совмещенных гостиных или залов. Отсутствие преград увеличивает объем обрабатываемого воздуха, так как он постоянно циркулирует между кухней и смежными комнатами.

Учет дополнительных факторов

Приведенный расчет производительности рассчитан на вытяжку с рециркуляцией. Если техника работает в вытяжном режиме, отправляя поток в вентиляцию, то на ее эффективность сильно влияет пропускная способность вентканалов. Конечно, увеличить объем прокачиваемого сквозь узкую шахту воздуха можно за счет повышенной мощности двигателя, однако это приводит к возрастанию шума от работающего вентилятора и перегреву электромотора.

Ориентировочные показатели необходимой производительности вытяжки в кухне

В большинстве частных и многоквартирных домов вентиляционные каналы в разрезе не превышают 125 мм, что позволяет через них прокачать порядка 400 м 3 /ч воздуха. Если установить в кухне вытяжку большей производительности, то толку от нее будет мало. К тому же воздуховоды часто имеют внутри неровности, сужения и повороты, что еще больше снижает их пропускные возможности.

Важно! Эффективность кухонной вытяжки зависит от режима работы и способа ее монтажа, а также кубатуры помещения, вида плиты и конструкционных особенностей вентиляционных каналов.

Если следовать упрощенному расчету, то для небольшой по площади кухни достаточно будет маломощной вытяжки. Однако формулы формулами, а здравый смысл никогда не помешает. Маленькую комнату запахи от плиты заполняют быстрее, и концентрация их в этом случае получается на порядок выше, нежели в просторной кухне. Для совсем небольшого помещения, где готовится пища, необходимо подбирать технику мощнее расчетных показателей.

Выбор кухонной вытяжки: шум vs производительность

С повышением мощности возрастает шумность работы вытяжной системы. Чрезмерный шум быстро утомит домохозяйку, приготовленная пища в результате может получиться малопригодной к употреблению.

Современная вытяжка для домашней кухни при работе шумит на 40–45 децибел

Бытовые вытяжки оснащаются асинхронными электродвигателями, которые в отличие от силовых агрегатов в пылесосах или дрелях работают значительно тише. Однако при их включении на полную мощность шум становится ощутимым. Только при малых и средних оборотах они не создают неприятных ощущений.

Совет! Оптимальная вытяжка – это модель с регулируемой мощностью и несколькими режимами работы.

Полностью бесшумной кухонной техники не существует. Производители делают все возможное, чтобы снизить ее шумность, но они далеко не всесильны. При этом интенсивность шума зависит не только от мощности электромотора и вентилятора, но и от чистоты фильтров и воздуховодов. Без регулярного обслуживания вытяжка будет приносить вместо комфорта только головную боль.

Видео: как выбрать вытяжку оптимальной конструкции и мощности

Кухонная вытяжка является частью принудительной вентиляционной системы, поэтому расчет ее мощности и производительности следует производить вместе с проектированием всей вентиляции. Приведенные выше формулы позволят сориентироваться в расчетных и необходимых цифрах. Для большинства домашних кухонь этого вполне достаточно. Если хочется максимальной эффективности и стабильности в работе, то за точными вычислениями лучше обратиться к профессионалам.

Затхлый спертый воздух в жилом помещении, испарения и насыщенные запахи пищи на кухне, выхлопы и амбре горюче-смазочных продуктов в гараже – подобные условия наводят на мысли о том, как рассчитать мощность вытяжки .

1

Ошибочно мнение, что заключается в очистке воздуха от неприятных запахов. С этой задачей лучше всего справляются освежители воздуха. Вентиляция же должна служить для избавления помещений от находящихся во взвешенном состоянии веществ (вроде жиров, которые иначе осядут на поверхности мебели, стенах и потолке), а также от продуктов горения и испарений. Зачастую основополагающим критерием для выбора вытяжки, которая присоединяется к вентиляционной системе, является не мощность, а бесшумность работы .

Производительность тоже немаловажна, поскольку она выражается в том, сколько раз за определенный отрезок времени в комнате полностью обновляется воздух. Да, это понятие довольно растяжимое, поскольку открытая дверь исключает полную изоляцию кухни от прихожей или гостиной. В итоге воздушные массы свободно перемещаются, влекомые сквозняками, движениями людей и животных. Кроме того, по мере вентиляции помещения в процессе готовки на кухне или прогревания двигателя автомобиля в гараже, загрязняется воздух, поступающий извне. Но будем опираться на рекомендации СЭС, согласно которым в течение часа на той же кухне весь объем воздуха должен смениться не менее 12 раз. Данный тезис послужит основой того, как рассчитать мощность вытяжки.

Калькулятор мощности вытяжки

2

Несколько ранее упоминался такой влияющий на выбор фактор, как издаваемый вытяжной системой шум. Не следует забывать о таком свойстве турбин, встраиваемых в кухонную вентиляцию, ведь оно напрямую зависит от мощности, то есть количества оборотов в минуту, а также от диаметра канала и количества колен в нем, расстояния до вентиляционной шахты, плотности фильтров и других мелочей. Следовательно, всегда нужно искать компромисс между стремлением купить оборудование помощнее и желанием проводить вечера на кухне в уютной обстановке.

Согласно фактам, комфортный порог шума в помещении – не более 30 децибел (Дб), это так называемый фоновый шум – отдаленный рокот моторов проезжающих по улице автомобилей, птичье щебетание за окном, журчание воды в трубах. На самой низкой скорости по-настоящему тихая вытяжка издает не более 35 Дб, на второй скорости – в пределах 45, на третьей – около 50 Дб. Если сравнивать с бытовым шумом, это равносильно шепоту в 5 метрах от вас, разговору в 10 метрах и тихому разговору в 3 метрах соответственно. Соответственно, шумовой порог от 55 Дб можно считать некомфортным, с учетом того, то дел на кухне всегда хватает.

Если же не обращать внимания на децибелы, то расчет вытяжки строится очень просто. У вас есть определенный объем помещения, так называемая кубатура, в этих пределах воздух должен постоянно обновляться, желательно не менее 12 раз в час. Вот и высчитываем сначала объем помещения, перемножая его длину, ширину (это даст нам площадь) и высоту V = S . H , а затем полученный результат умножаем на те самые 12 полных очисток воздуха. Однако это число проветриваний обычно рассчитано на максимальную нагрузку вытяжки, то есть это будет означать запредельный шум на кухне в течение того же часа. Поэтому обязательно добавляем, как минимум, 15 % к результату умножений (в идеале 30 %) и получаем V . 12 . 15 = P , то есть мощность, определяемую кубометрами в час (м 3 /ч).

На выбор вытяжки в немалой степени влияет тип варочной поверхности, ввиду различного количества выбрасываемых в воздух продуктов горения. Так, у электрической панели они полностью отсутствуют, так же как и у индукционной, а у газовой имеют место, наряду с копотью. Поэтому для первых двух в кухне 3х4 метра достаточно минимальной мощности 486 кубометров в час, а для третьей не менее 650 кубиков воздуха за то же время. Соответственно, коэффициент обновления воздуха в помещении для электрических варочных поверхностей принимаем за 15, а для газовых 20 раз в час. Логично, что если дверной проем лишен закрывающейся створки и превратился в арку, мощность должна быть увеличена, ввиду распространения запахов и продуктов горения, и для тех же поверхностей будет уже в пределах 600 и 800 м 3 /ч соответственно.

3

В отличие от кухни, помещение, отведенное под автомобиль, должно проветриваться намного лучше. И это логично, поскольку трудно сравнивать по количеству высвобождаемых продуктов горения газовую плиту и двигатель внутреннего сгорания. Поэтому перед тем, как рассчитать вытяжку, нужно определиться, какой автотранспорт и в каком количестве вы будете там ставить. Выхлопы легкового автомобиля и грузового сильно различаются по объему и содержанию вредных веществ, особенно если первый требует высокооктанового бензина, а второй спокойно потребляет солярку. Согласно нормам воздухообмена, установленным АВОК, на один легковой автомобиль необходимо обеспечить приток воздуха в количестве 180 кубометров в час .

Помимо должно быть приточное отверстие, обеспечивающее поступление свежего воздуха в должном объеме. Однако здесь нельзя перешагнуть разумные пределы, поскольку иначе зимой гараж просто выстудит. Как правило, на каждый квадратный метр помещения добавляют 25 квадратных сантиметров в сечении вытяжного канала. Ну, а зная площадь, рассчитать радиус не составит труда, исходя из формулы S = π R 2 , которая преобразится в R = √(S/π) . Расположить отверстие для оттока воздуха лучше в наиболее высокой точке гаража, например, вывести сквозь крышу, нарастив трубой длиной не менее метра. Чтобы в помещение не попадали осадки, верхний конец трубы нужно либо изогнуть на 90 градусов, либо прикрыть специальным колпачком типа "грибок".

При обустройстве вентиляции следует максимально уменьшить доступ холоду в осенне-зимние месяцы, с учетом рекомендации СНиП 21-02-99 поддерживать в гараже температуру не менее 5 ℃.

Что касается подвальных и иных полностью закрытых помещений, то здесь нужно помнить еще и о влажности. С ней можно бороться только усиленным качественным вентилированием, для чего при вычислении мощности вытяжки принимаем коэффициент 20, соответствующий количеству обмена воздуха за час. Помимо приведенного выше соотношения площади и сечения выходного канала можно воспользоваться и иным вариантом – на каждый квадратный метр приходится около 15 миллиметров диаметра трубы. При этом желательно сделать хотя бы 2 колена в отводном канале, поскольку прямая труба является отличным мостиком для холода.

Много изгибов делать не рекомендуется, поскольку чем их больше, тем сильнее шум вытяжной системы. Кроме того, каждое колено снижает эффективность вентиляции приблизительно на 10 %. Для того, чтобы вытянутый турбиной воздух восполнялся с той же скоростью, приточных отверстий можно сделать несколько, снабдив их вентиляторами, работающими на втягивание. Располагаются входные каналы ближе к полу, на расстоянии 40 сантиметров от него, и перекрываются мелкоячеистой сеткой во избежание проникновения грызунов.

Вентиляторы общего назначения применяют для работы на чистом воздухе, температура которого меньше 80 градусов. Для перемещения более горячего воздуха предназначены специальные термостойкие вентиляторы. Для работы в агрессивных и взрывоопасных средах выпускают специальные антикоррозионные и взрывобезопасные вентиляторы. Кожух и детали антикоррозионного вентилятора выполнены из материалов, не вступающих в химическую реакцию с коррозионными веществами перемещаемого газа. Взрывобезопасное исполнение исключает вероятность искрообразования внутри корпуса (кожуха) вентилятора и повышенного нагревания его частей во время работы. Для перемещения запылённого воздуха применяют специальные пылевые вентиляторы. Размеры вентиляторов характеризуются номером, который обозначает диаметр рабочего колеса вентилятора, выраженный в дециметрах.

По принципу действия вентиляторы подразделяются на центробежные (радиальные) и осевые. Центробежные вентиляторы низкого давления создают полное давление до 1000 Па; вентиляторы среднего давления - до 3000 Па; и вентиляторы высокого давления развивают давление от 3000 Па до 15000 Па.

Центробежные вентиляторы изготавливают с дисковым и бездисковым рабочим колесом:

Лопатки рабочего колеса крепятся между двумя дисками. Передний диск - в виде кольца, задний - сплошной. Лопасти-лопатки бездискового колеса крепятся к ступице. Спиральный кожух центробежного вентилятора устанавливают на самостоятельных опорах, или на станине, общей с электродвигателем.

Осевые вентиляторы характеризуются большой производительностью, но низким давлением, поэтому широко применяются в общеобменной вентиляции для перемещения больших объёмов воздуха при невысоком давлении. Если рабочее колесо осевого вентилятора состоит из симметричных лопаток, то вентилятор является реверсивным.

Схема осевого вентилятора:

Крышные вентиляторы изготавливаются осевые и радиальные; устанавливаются на крышах, на бесчердачном перекрытии зданий. Рабочее колесо и осевого, и радиального крышного вентилятора вращается в горизонтальной плоскости. Схемы работы осевого и радиального (центробежного) крышных вентиляторо в:

Осевые крышные вентиляторы применяют для общеобменной вытяжной вентиляции без сети воздуховодов. Радиальные крышные вентиляторы развивают более высокие давления, поэтому могут работать как без сети, так и с сетью подключенных к ним воздуховодов.

Подбор вентилятора по аэродинамическим характеристикам.

Для каждой вентиляционной системы, аспирационной или пневмотранспортной установки вентилятор подбирают индивидуально, используя графики аэродинамических характеристик нескольких вентиляторов. По давлению и расходу воздуха на каждом графике находят рабочую точку, которая определяет коэффициент полезного действия и частоту вращения рабочего колеса вентилятора. Сравнивая положение рабочей точки на разных характеристиках, выбирают тот вентилятор, который даёт наибольший кпд при заданных значениях давления и расхода воздуха.

Пример. Расчёт вентиляционной установки показал общие потери давления в системе Нс=2000 Па при требуемом расходе воздуха Q с=6000 м³/час. Подобрать вентилятор, способный преодолеть это сопротивление сети и обеспечить необходимую производительность.

Для подбора вентилятора его расчётное давление принимается с коэффициентом запаса k =1,1:

Нв= kHc ; Нв=1,1·2000=2200 (Па).

Расход воздуха рассчитан с учётом всех непродуктивных подсосов. Q в= Q с=6000 (м³/час). Рассмотрим аэродинамические характеристики двух близких номеров вентиляторов, в диапазон рабочих значений которых попадают значения расчётного давления и расхода воздуха проектируемой вентиляционной установки:

Аэродинамическая характеристика вентилятора 1 и вентилятора 2.

На пересечении величин Р v =2200 Па и Q =6000 м³/час указываем рабочую точку. Наибольший коэффициент полезного действия определяется на характеристике вентилятора 2: кпд=0,54; частота вращения рабочего колеса n =2280 об/мин; окружная скорость края колеса u ~42 м/сек.

Окружная скорость рабочего колеса 1-го вентилятора (u ~38 м/сек) значительно меньше, значит, будут меньше создаваемые этим вентилятором шум и вибрация, выше эксплуатационная надёжность установки. Иногда предпочтение отдаётся более тихоходному вентилятору. Но рабочий коэффициент полезного действия вентилятора должен быть не ниже 0,9 его максимального кпд. Сравним ещё две аэродинамические характеристики, которые подходят для выбора вентилятора к той же вентиляционной установке:

Аэродинамические характеристики вентилятора 3 и вентилятора 4.

Коэффициент полезного действия вентилятора 4 близок к максимальному (0,59). Частота вращения его рабочего колеса n =2250 об/мин. Кпд 3-его вентилятора несколько ниже (0,575), но и частота вращения рабочего колеса существенно меньше: n =1700 об/мин. При небольшой разнице коэффициентов полезного действия 3-й вентилятор предпочтительнее. Если расчёт мощности привода и электродвигателя покажет близкие результаты для обоих вентиляторов, следует выбрать вентилятор 3.

Расчёт мощности, требуемой для привода вентилятора.

Мощность, которая требуется для привода вентилятора, зависит от создаваемого им давления H в (Па), перемещаемого объёма воздуха Q в (м³/сек) и коэффициента полезного действия кпд:

N в= H в ·Q в/1000·кпд (кВт); Нв=2200 Па; Q в=6000/3600=1,67 м³/сек.

Коэффициенты полезного действия предварительно подобранных по аэродинамическим характеристикам вентиляторов 1, 2, 3 и 4 соответственно: 0,49; 0,54; 0,575; 0,59.

Подставляя величину давления, расхода и кпд в формулу расчёта, получим следующие значения мощности для привода каждого вентилятора: 7,48 кВт, 6,8 кВт, 6,37 кВт, 6,22 кВт.

Расчёт мощности электродвигателя для привода вентилятора.

Мощность электродвигателя зависит от вида её передачи с вала двигателя на вал вентилятора, и учитывается в расчёте соответствующим коэффициентом (k пер). Нет потерь мощности при непосредственной посадке рабочего колеса вентилятора на вал электродвигателя, т. е. кпд такой передачи равен 1. Кпд соединения валов вентилятора и электродвигателя с помощью муфты 0,98. Для достижения необходимой частоты вращения рабочего колеса вентилятора применяем клиноремённую передачу, коэффициент полезного действия которой 0,95. Потери в подшипниках учитываются коэффициентом k п=0,98. По формуле расчёта мощности электродвигателя:

N эл= N в / k пер· k п

получим следующие мощности: 8,0 кВт; 7,3 кВт; 6,8 кВт; 6,7 кВт.

Установочную мощность электродвигателя принимают с коэффициентом запаса k з=1,15 для двигателей мощностью менее 5 кВт; для двигателей более 5 кВт k з=1,1:

N у= k з· N эл.

С учётом коэффициента запаса k з=1,1 окончательная мощность электродвигателей для 1-го и 2-го вентиляторов составит 8,8 кВт и 8 кВт; для 3-го и 4-го 7,5 кВт и 7,4 кВт. Первые два вентилятора пришлось бы комплектовать двигателем 11 кВт, для любого вентилятора из второй пары достаточно мощности электродвигателя 7,5 кВт. Выбираем вентилятор 3: как менее энергоёмкий, чем типоразмеры 1 или 2; и как более тихоходный и эксплуатационнонадёжный по сравнению с вентилятором 4.

Номера вентиляторов и графики аэродинамических характеристик в примере подбора вентилятора приняты условно, и не относятся к какой-либо конкретной марке и типоразмеру. (А могли бы.)

Расчёт диаметров шкивов клиноремённого привода вентилятора.

Клиноремённая передача позволяет подобрать нужную частоту вращения рабочего колеса посредством установки на вал двигателя и приводной вал вентилятора шкивов разного диаметра. Определяется передаточное отношение частоты вращения вала электродвигателя к частоте вращения рабочего колеса вентилятора: n э / n в .

Шкивы клиноремённой передачи подбираются так, чтобы отношение диаметра приводного шкива вентилятора к диаметру шкива на валу электродвигателя соответствовало отношению частот вращения:

D в / D э = n э / n в

Отношение диаметра ведомого шкива к диаметру ведущего шкива называется передаточным числом ремённой передачи.

Пример. Подобрать шкивы для клиноремённой передачи вентилятора с частотой вращения рабочего колеса 1780 об/мин, с приводом от электродвигателя мощностью 7,5 кВт и частотой вращения 1440 об/мин. Передаточное отношение передачи:

n э / n в =1440/1780=0,8

Необходимую частоту вращения рабочего колеса обеспечит следующая комплектация: шкив на вентиляторе диаметром 180 мм , шкив на электродвигателе диаметром 224 мм .

Схемы клиноремённой передачи вентилятора, повышающей и понижающей частоту вращения рабочего колеса: