корректный подбор вентилятора ДУ, проблемы подбора и что после этого будет?... Опции

[Гость_rus68_*]

В которвй раз делаю ДУ, и в который раз всплывают старые вопросы, в которых не уверен. Помогите разобраться!!!

Как определить кол-во газо-воздушной смеси вроде ясно, а как быть с сопротивлением сети неочень: вопрос собственно какую плотность смеси принять для рассчетов. В пособиях (пусть и отмененных других нет) принята плотность для температуры 300-600 в зависимости от ситуации и по плотности относительно этой температуры и ведется рассчет. Вроде все хорошо, но в пособии 15, в конце примера расчета написано, что мощность эл. двигателя необходимо подбирать из условия, что в начальной стадии работы будет удаляться воздух с температурой помещения! Вот-те раз! А зачем считали на газовоздушную смесь с температурой +600 гр С, если к подбору двигателя не относится?

Получается следующая картина:

- для парковки расчетная +600, низкая плотность, и в помощь гравитационная составляющая;
- с другой стороны, в начальный момент температура около 0 плотность в 2 с лишним раза выше и гравитационная составляющая в минус.

Разность в напоре (разряжении), который должен создать вентилятор, может отличаться в 3 раза!!! На какой подбирать двигатель?

Это что касается теории. Теперь попробуем смоделировать ситуацию:

- Для парковки температура +600 принята исходя из того, что горит бензин (если не ошибаюсь). А если загорит что-то другое, то температура может быть и меньше 100 (ну тлеет куча телогреек, а дыма много(может конечно и неудачный пример)). Ну или начальная фаза работы(о чем говорилось выше). Предположим вентилятор подобран на плотность газов для +600 и маленький(относительно) напор. Что будет с вентилятором?

-С другой стороны, если подобрать вентилятор на большой напор, а пойдет высокотемпературная смесь, напор, создаваемый вентилятороом будет избыточный раза в 3. Что будет с вентилятором?

Как правильно поступить и по нормам и по здравому смыслу?

Подскажите!!!

[Гость_rus68_*]

В которвй раз делаю ДУ, и в который раз всплывают старые вопросы, в которых не уверен. Помогите разобраться!!!

Как определить кол-во газо-воздушной смеси вроде ясно, а как быть с сопротивлением сети неочень: вопрос собственно какую плотность смеси принять для рассчетов. В пособиях (пусть и отмененных других нет) принята плотность для температуры 300-600 в зависимости от ситуации и по плотности относительно этой температуры и ведется рассчет. Вроде все хорошо, но в пособии 15, в конце примера расчета написано, что мощность эл. двигателя необходимо подбирать из условия, что в начальной стадии работы будет удаляться воздух с температурой помещения! Вот-те раз! А зачем считали на газовоздушную смесь с температурой +600 гр С, если к подбору двигателя не относится?

Получается следующая картина:

- для парковки расчетная +600, низкая плотность, и в помощь гравитационная составляющая;
- с другой стороны, в начальный момент температура около 0 плотность в 2 с лишним раза выше и гравитационная составляющая в минус.

Разность в напоре (разряжении), который должен создать вентилятор, может отличаться в 3 раза!!! На какой подбирать двигатель?

Это что касается теории. Теперь попробуем смоделировать ситуацию:

- Для парковки температура +600 принята исходя из того, что горит бензин (если не ошибаюсь). А если загорит что-то другое, то температура может быть и меньше 100 (ну тлеет куча телогреек, а дыма много(может конечно и неудачный пример)). Ну или начальная фаза работы(о чем говорилось выше). Предположим вентилятор подобран на плотность газов для +600 и маленький(относительно) напор. Что будет с вентилятором?

-С другой стороны, если подобрать вентилятор на большой напор, а пойдет высокотемпературная смесь, напор, создаваемый вентилятороом будет избыточный раза в 3. Что будет с вентилятором?

Как правильно поступить и по нормам и по здравому смыслу?

Подскажите!!!

[NOVIK_N]

Во-первых, плотность удаляемого дыма определяют для вычисления (перехода от массового расхода) объемного расхода вентилятора ДУ, а не для определения его установочной мощности.
Во-вторых, надо не забывать о том, что вентилятор ДУ включается не только один раз в жизни при пожаре, но и испытывается в холодную при приёмо-сдаточных и периодических испытаниях. По американским и европейским нормам вентилятор дымоудаления должен иметь 15 % запас мощности на валу при работе в холодную (российских нормируемых общих технических требований к вентилятором ДУ не существует).
В-третьих, действительно мощность на валу вентилятора прямо пропорциональна плотности перемещаемой среды. Но это не должно смущать, потому что одновременно со снижением давления вентилятора, вызванного разрежением среды, ровно настолько же снизится сопротивление сети и, если пренебречь гравитационным подпором, расход вентилятора принципиально не изменится.
С уважением, NOVIK_N.

[Boris_Ka]

... ровно настолько же снизится сопротивление сети и...
С уважением, NOVIK_N.

Прошу прощения, но оно увеличиться. Пример:

Дано:

G=10 кг/с
S=1 м2
t(1)=20 оС (293 К); r (плотность) = 353/293=1,2 кг/м3
t(2)=300 оС (573 К); r=353/573=0.62 кг/м3

При этом:

Q(1)=10/1.2=8.33 м3/c; V=8.33/1=8.33 м/с
Q(2)=10/0,62=16.13 м3/с; V=16,13/1=16,13 м/с

Потери давления на участках местных сопротивлений связаны с потерями скростного (динамического) давления, т.е. rv2/2, таким образом:

Р(1)=(1,2 х 8,33 х 8,33)/2 = 41,63 Па
Р(2)=(0,62 х 16,13 х 16,13)/2 = 80,65 Па

При коэффициенте местного сопротивления 1 (к примеру отвод на 90 о) потери давления при движении холодного газ составят 41,63 Па, а при движении газа при температуре 300 оС составят 80,65 Па.
Представим, чт сеть состоит из одного поворотного участка (длина пренебрежительно мала), тогда для определения статики вентилятора (при второй задаче)занимаемся алгеброй по приведению к 20оС: P=80,65 х 1,2/0,62=156,1 Па
Так что извините, 156,1/41,63=3,75, т.е., почти в 4 раза должен вентилятор больший напор давать, чтобы обеспечить при пожаре требуемый массовый расход!!!!
То же самое касается и линейных сопротивлений (сопротивлений трения)

Господа, разве массовый баланс с выходом тех. регламента отменили??? НИКОГДА сеть не рассчитывается по объемному расходу!!!!

С Уважением ББ

Сообщение отредактировал Boris_Ka - 15.5.2009, 15:07

[NOVIK_N]

разве массовый баланс с выходом тех. регламента отменили???

О каком балансе м.б. речь, когда расматриваются 2 невзаимозвязанных процесса в одной вентиляционной сети?
Что одинакового у процессов кроме сети? - Вентилятор и его окружная скорость (при асинхронном приводе снижение нагрузки на вал в 2 раза принципиально не изменит частоту вращения).
Что разного у процессов? - Разный гравитационный подпор (но мы оговорили, что этим пренебрегаем) и разрежённость перемещаемой среды.
В одном случае - воздух с плотностью 1,2 кг/м3, в другом случае - дым с плотностью в 2 раза меньшей.
Вентилятор - лопастная машина и это означает, что при неизменной окружной скорости независимо от плотности перемещаемой среды другие скорости в вентиляторе не изменяются (об этом проще всего написано у Калинушкина и, ещё, задумайтесь, как бы иначе выглядели характеристики вентияторов дымоудаления, приведённые к температурам, отличным от нормальной). При одном и том же вентиляторе это означает, что объёмная подача вентилятора в обоих процессах одинакова. Следовательно массовый расход (и развиваемое давление, и мощность на валу) при сравнении параметров двух процессов будет различаться в 2 раза.
С уважением, NOVIK_N.

[Гость_rus68_*]

Хорошо, попробую на примере.

Допустим есть стоянка под зданием.
Предположим линейные потери не велики (по сравнению с потерями на местные сопротивления) и ими пренебрегаем.

Сумма местных сопротивлений равна 8, скорость 15 м/с, плотность газов при 600гр С 0,51
Получаем сопротивление сети 460 Па.

Пересчитываем для подбора вентилятора на нормальные условия, получаем 1080 Па.

Предположим тот-же расход, та-же сеть, но плотность газов при 20гр С 1,2.

Получаем сопротивление 1080 Па. Вроде все то-же самое, но мы принебрегли гравитационной составляющей. Попробуем учесть.

Предположим выброс дыма из парковки через жилой дом на высоте 50м.
Гравитационная составляющая при разности плотностей 1,2 и 0,51 будет 340 Па.

Теперь, из сопротивления сети, полученное при 600гр С вычитаем гравитационную составляющую: 460-340=120Па.
И пересчитываем на нормальные условия, получаем 280 Па.

Что-же получается:
- если не учитывать гравитацию, то вентилятор подбираем на 1080 Па, а если учитывать, то на 280Па. Разница почти в 4 раза. Мощность двигателей будет отличаться так-же. Какой-же ставить? Мне кажется вопрос не празный.

Допустим я поставил исходя из 280 Па. Очивидно, что в начальной стадии пожара он не справится с сопротивлением сети в 1080 Па, ну и при испытаниях тоже, и если температура газов будет меньше 600. Что будет с вентилятором? К каким последствиям приведет? Можно-ли его подбирать на такие условия?

С другой стороны: установим вентилятор из рассчета 1080 Па. Очевидно он при испытаниях и на начальной стадии пожара выдаст то что надо. А когда при пожаре включится гравитационная часть, то напор создаваемый вентилятором будет превышать необходимый почти в 4 раза (по условиям нашего примера), что будет с вентилятором? К каким последствиям приведет? Можно-ли его подбирать на такие условия?

Из рассуждений вытекает, что не возможно удовлетворить оба условия. Что делать? На какие условия подбирать мощность двигателя? Какое из двух "зол" предпочесть? Или есть еще другой вариант? Или я где-то не правильно рассуждаю? Подскажите пожалуйста!

[NOVIK_N]

Этот нюанс затрагивался около года назад. Если доля гравитационного подпора в доле сопротивления в сети не позволяет ею пренебречь, то
вправе поставить ворпрос о корректировке замеров в холодную при приемо-сдаточных испытаниях. К сожалению нормами это не предусмотрено.
Поэтому опытные проектировщики, чтобы не заморачиваться поэтому поводу берут гравитационный подпор в запас.
С уважением, NOVIK_N.

[Гость_rus68_*]

Спасибо! И все-же не сочтите за труд, прокоментируйте что будет с вентиляторм в том и другом случае.

[Boris_Ka]

В одном случае - воздух с плотностью 1,2 кг/м3, в другом случае - дым с плотностью в 2 раза меньшей.

Дым при пожаре поступает в помещение с массовым расходом, т.е. G=const. И дым, плотностью в 2 раза меньшей чем холодный воздух естественно занимает больший объем. НО!!! именно в этом задача ДУ, удалить тот самый массовый расход дыма, а не объмный...

Вентилятор - лопастная машина и это означает, что при неизменной окружной скорости независимо от плотности перемещаемой среды другие скорости в вентиляторе не изменяются

Это я не хуже Вас знаю

...как бы иначе выглядели характеристики вентияторов дымоудаления, приведённые к температурам, отличным от нормальной). При одном и том же вентиляторе это означает, что объёмная подача вентилятора в обоих процессах одинакова. Следовательно массовый расход (и развиваемое давление, и мощность на валу) при сравнении параметров двух процессов будет различаться в 2 раза.

Да правильно они выглядят. Поэтому при приведении к норм. условиям "горячий" объемный расход приравнивается к холодному, а пересчитывается только давление...

Хорошо, попробую на примере.

Допустим есть стоянка под зданием.
Предположим линейные потери не велики (по сравнению с потерями на местные сопротивления) и ими пренебрегаем.

Сумма местных сопротивлений равна 8, скорость 15 м/с, плотность газов при 600гр С 0,51
Получаем сопротивление сети 460 Па.

Пересчитываем для подбора вентилятора на нормальные условия, получаем 1080 Па.

Предположим тот-же расход, та-же сеть, но плотность газов при 20гр С 1,2.

Получаем сопротивление 1080 Па. Вроде все то-же самое, но мы принебрегли гравитационной составляющей. Попробуем учесть.

Предположим выброс дыма из парковки через жилой дом на высоте 50м.
Гравитационная составляющая при разности плотностей 1,2 и 0,51 будет 340 Па.

Теперь, из сопротивления сети, полученное при 600гр С вычитаем гравитационную составляющую: 460-340=120Па.
И пересчитываем на нормальные условия, получаем 280 Па.

Не хочу Вас расстраивать, но подход в корне не верный. При 600 и 20 оС скорость будет существенно различна, не забывайте что G [кг/с]=const, а не Q [м3/c].
Поэтому одна и та же сеть при разных температурах будет иметь абсолютно разные сопротивления, при том, что при 600 оС сопротивление существенно выше. Смотрите мой пост с примером выше.

[NOVIK_N]

не сочтите за труд, прокоментируйте что будет с вентиляторм в том и другом случае.

Когда Вы точно подобрали вентилятор с учётом гравитационного подпора, при пожаре он будет удалять расчётное объёмное количество дыма в единицу времени, а при приёмо-сдаточных испытаниях показывать меньший объёмный расход, потому что вентилятор будет преодолевать сопротивление сети без помощи гравитационного подпора.
Когда Вы подобрали вентилятор с запасом (без учёта гравитацтонного подпора) он будет иметь более мощную характеристику и при пожаре удалеть повышенное количество дыма, но при испытаниях в холодную объемная производительность будет соответствовать расчётному объёмному расходу удаляемого дыма (при правильно подсчитанном сопротивлении сети).

Сообщение отредактировал NOVIK_N - 15.5.2009, 23:43

[NOVIK_N]

задача ДУ, удалить тот самый массовый расход дыма, а не объмный...

А кто же спорит?

одна и та же сеть при разных температурах будет иметь абсолютно разные сопротивления

И с этим не поспоришь.

при том, что при 600 оС сопротивление существенно выше.

А этот вывод является следствием ошибочных представлений.
Что мне ещё сделать, чтобы помочь Вам в этом разобраться?
С уважением, NOVIK_N.

[Boris_Ka]

Что мне ещё сделать, чтобы помочь Вам в этом разобраться?
С уважением, NOVIK_N.

Купите Идельчика И.Е. (могу скинуть по эл.почте) и почитайте, как меняется сопротивление от температуры, с учетом Рейнольдса, кинематической вязкости газа, шероховатой, либо гладкой стенки и т.д.
С Уважением ББ

[ppd]

Что мне ещё сделать, чтобы помочь Вам в этом разобраться?
С уважением, NOVIK_N.

К моему удовольствию ББ очень тактичен... Однако, "Идельчик" - библиографическая редкость... Я бы, кроме "Идельчика" присоветовал бы ещё почитать "Занимательную гидродинамику" или какие-не то книжки по гидродинамике и теплообмену для домохозяек ...
А ещё лучше - "Механику сплошных сред" Лойцянского или "Гидродинамику" Ландау - Лившица...
А если серьёзно, то не секрет, что трение - результат наличия вязкости, которая у газов существенно растёт с повышением температуры. И к-т сопротивления сети, как сумма сопротивлений местных и линейных есть f(Re)... и мы работаем в условиях турбулентных течений в каналах, а при этом зависимость f(Re) - весьма существенна.
А ещё неплохо помнить о том, что температура газов (и расход за счет разных неплотностей в каналах) в нашем случае меняется по длине тракта...

[NOVIK_N]

почитайте, как меняется сопротивление от температуры, с учетом Рейнольдса, кинематической вязкости газа, шероховатой, либо гладкой стенки и т.д.

Честно говоря, перечитывать не хочется. Я в этих вопросах разобрался, надеюсь раз и навсегда, лет тридцать назад. Тогда я занимался внутренней аэродинамикой автомобиля, но задачи подобные: динамический подпор от движения автомобиля (гравитационный подпор при дымоудалении), радиатор охлаждения с нагревом воздуха на 30-40 градусов (факел очага пожара), вентилятор в горячем потоке воздуха.
Но, по Вашим данным получается, что при разнице температурной среды в 280 градусов

При коэффициенте местного сопротивления 1 (к примеру отвод на 90 о) потери давления при движении холодного газ составят 41,63 Па, а при движении газа при температуре 300 оС составят 80,65 Па.
...почти в 4 раза должен вентилятор больший напор давать, чтобы обеспечить при пожаре требуемый массовый расход!!!!
То же самое касается и линейных сопротивлений (сопротивлений трения)

Т.е. Вы считаете, что коэффициент местного сопротивления не меняется, а коэффициент трения увеличивается в 4 раза.
Допускаю, что с изменениями коэффициента трения Вы правы. Но

Предположим линейные потери не велики (по сравнению с потерями на местные сопротивления) и ими пренебрегаем.

Как быть с этим. И вообще, в Вашей практике встречались воздушные сети, где изменение коэффициента трения серьёзно сказывалось на сопротивлении сети на фоне резкого снижения плотности перемещаемой среды?
Я буду очень признателен если Вы мне это покажете на каком нибудь примере.
Теперь, все-таки, попытаюсь показать, где собака (ошибка в Ваших рассуждениях) зарыта.

Дано:
G=10 кг/с
S=1 м2
t(1)=20 оС (293 К); r (плотность) = 353/293=1,2 кг/м3
t(2)=300 оС (573 К); r=353/573=0.62 кг/м3
При этом:
Q(1)=10/1.2=8.33 м3/c; V=8.33/1=8.33 м/с
Q(2)=10/0,62=16.13 м3/с; V=16,13/1=16,13 м/с

Вы предполагаете, что один и тот же вентилятор в одной и той же сети будет при разной температуре перемещаемой среды работать с одинаковым массовым расходом.
Для случая, когда можно пренебречь гравитационным подпором (дымоудаление из невысокого здания) это допущение не проходит. Потому что характеристика вентилятора накладывается на кривую сопротивление сети без учета гравитационного подпора, потерями на трение пренебрегаем, сопротивление сети снижается прямо пропорционально плотности перемещаемой сети, а у вентилятора

при приведении к норм. условиям "горячий" объемный расход приравнивается к холодному, а пересчитывается только давление...

При учете сопротивления трения и гравитационном подпора объемный расход при работе в холодную уменьшится, что при случайном (редчайшем) совпадении может привести к равенству массовых расходов при перемещении дыма и воздуха, но это не означает, что это совпадение следует принимать за закономерность.
С уважением, NOVIK_N.

[NOVIK_N]

Слегка уточнив, хочу переадресовать вопрос персонально уважаемому ppd.
В Вашей практике встречались воздушные сети, где изменение температуры перемещаемой среды на 200-300 К серьёзно сказывалось на коэффициенте А полиномиальной зависимости P=(плотность)*A*Q ⁿ, которой можно аппроксимировать сопротивление сети?
Я буду очень признателен если Вы это продемонстрируете на каком-нибудь простеньком числовом примере. Обещаю и сам покопаться в справочниках для сопоставления.
С уважением, NOVIK_N.

[Гость_exelente_*]

Накидал вот на скорую руку...
В мелочах мог ошибиться, но логика примерно такая.
Коллеги, прошу поправить если что

Резюме такое, что вентилятор расчитанный на удаление дыма массовым расходом Gд, при запуске "на холодную" должен перекачивать примерно в два раза больший массовый расход воздуха Gв. Что означает равный объемный расход. (на последнюю строчку места не хватило )

Прикрепленные файлы

 P1020118.JPG ( 1,75 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 519

 

[NOVIK_N]

Воспользовался советом своих просвещенных коллег. Полистал литературу. Правда из рекомендованного списка попался только Идельчик 1992 года.
В упрощенном анализе используем числа близкие примеру rus68, чтобы количественно ответить и на его вопрос. Характерная скорость - 15 м/с, гидравлический диаметр - 1 м, длина воздуховодов (вертикальных и горизонтальных) - 100 м, относительная шероховатость стенок - 0,00015, отношение плотностей - 2 (температура дыма 313 гр.С), статическое давление вентилятора - 1000 Па при нормальных условиях, гравитационный подпор - 340 Па, кинематическая вязкость среды в холодную - 0,000015 м²/с, в горячую - 0,00005.

В холодную Re = 15*1/0,000015 = 1000000, в горячую - 15*1/0,00005 = 300000. Влиянием Re на коэффициенты местного сопротивления пренебрегаем - режим автомодельный.

Коэффициент сопротивления трения единицы относительной длины участка сети определим по формуле Альтшуля (Идельчик, стр. 63).
В холодную "лямбда" = 0,11(0,00015 + 68/1000000)^0,25 = 0,0134.
В горячую "лямбда" = 0,11(0,00015 + 68/300000)^0,25 = 0,0153.

Динамическое давление в характерном сечении в холодную = 0,6*15² = 135 Па
Сопротивление трения сети в холодную 0,0134*100*135 = 181 Па.
Сопротивление трения сети в горячую, приведенное для сравнения к нормальным условиям 0,0153*100*135 = 206 Па.
Таким образом работа системы в горячую приводит к снижению Re в 3,33 раза и к увеличению сопротивления трения сети на 14 %. Потери трения в сети составляют только 1/5 общих потерь и приведёт к изменению общих потерь на 2,5 %. Что при измерениях расходов в холодную скажется ничтожно мало - влияние не более 1,24 % и в дальнеших рассуждениях мы этим влиянием пренебрегаем.

При наличии конкретных значений параметров можно количественно показать как скажется отсутствие гравитационного подпора при измерениях расхода в холодную.

Для обслуживания сети используется кышной вентилятор № 12,5 с двигателем 22 кВт на 750 об/мин (можно смотреть на диаграмку вентилятора, хотя бы ВЕЗЫ, - КРОС9-12,5ДУ с производительностью 42,5 тыс. м³/ч).

На диаграмму аэродинамической характеристики вентилятора надо наложить кривую сопротивления сети. В нашем случае её можно построить по уравнению P = 0,554*Q², где Q - объёмный расход в тыс. м³/ч).

Теперь к кривой сопротивления сети надо эквидистантно прибавить значения гравитационного подпора 340 Па (потому что при измерениях в холодную он отсутствует и не помогает работать вентилятору) и увидеть, что пересечение суммарной кривой с аэродинамической характеристикой вентилятора дает расход примерно 36000 м³/ч) и наладчик недоберёт 18 процентов проектного значения расхода.

Отдаю себе отчет в том, что может быть не очень понятно объяснил, что-то упустил. Готов продолжить обсуждение.
С уважением, NOVIK_N.

Сообщение отредактировал NOVIK_N - 18.5.2009, 12:08

[Гость_exelente_*]

Дополню, что если в данном примере при подборе вентилятора гравитационный подпор "отправим в запас" и не будем учитывать, то соответственно расход на холодную будет выше расчетного. Но в недопустимый диапазон вентилятор не войдет.

2 Novik_N
Считаете, что динамическое давление останется неизменным?

[NOVIK_N]

1. У крышного вентилятора дымоудаления недопустимый диапазон м.б. только с осевым рабочим колесом в левой части характеристики и с радиальным колесом с вперёд загнутыми лопатками в правой части характеристики. Потому что, и в том, и в другом случае резко возрастает мощность на валу.
В нашем случае имеем вентилятор с радиальным рабочим колесом с назад загнутыми лопатками и у него нет ограничений по используемому диапазону производительности.
Если при расчете не учитывалось влияние гравитационного подпор, то выбранный вентилятор в холодную даст больший расход на те самые 1,24 %.
2. Динамическое давление? Речь идет о потерях на выходе из сети? Для крышника это не актуально - у него в характеристике статическое давление.
С уважением, NOVIK_N.

[Гость_exelente_*]

Динамическое давление в характерном сечении в холодную = 0,6*152 = 135 Па

Эту величину вы считаете постоянной? Хотелось бы вашего пояснения. почему? если не затруднит.

[NOVIK_N]

Замечание понял. Конечно Вы правы. В холодную оно будет на 2,5 % больше.
С уважением, NOVIK_N.

[Гость_exelente_*]

Замечание понял. Конечно Вы правы. В холодную оно будет на 2,5 % больше.
С уважением, NOVIK_N.

Тогда что в моих расчетах поправить мне?

Сообщение отредактировал exelente - 18.5.2009, 20:57

[NOVIK_N]

1. Не понятно условие N = const.
2. Формула лямбды - для переходного режима.
3. Почему отношение КПД = 1,5 ?
С уважением, NOVIK_N.

Сообщение отредактировал NOVIK_N - 18.5.2009, 23:36

[Гость_exelente_*]

1. Мощность двигателя обязана быт постоянной, меняется КПД... Нет?
2. С лямбдой сам уже понял
3. КПД и прочие сифры для прикидки брал на глазок, у вас конечно же все точнее.

Однако перечисленное ИМХО не меняет вопроса. Кто то где то из нас ошибся. И не отрицаю, что возможно я.

[NOVIK_N]

Аэродинамическая мощность, делённая на КПД, - это мощность на валу двигателя. При рабочих колёсах с назад загнутыми лопатками при изменении расхода она сильно не меняется. Поэтому, помня о двукратном изменении плотности перемещаемой среды при переходе от работы в горячую на работу в холодную, нельзя считать мощность при изменении условий работы постоянной.
С учётом сказанного дальнейшие уточнения:

КПД и прочие сифры для прикидки брал на глазок...

не принципиальны.
С уважением, NOVIK_N.

[Гость_exelente_*]

Не согласен, не мощность определяется давлением и расходом, а напор и давление определяется мощностью. Мощность и обороты - это свойство двигателя.
Поднимем книги о ассинхронных двигателях?

З.Ы. Правды ради.

[NOVIK_N]

Это заблуждение. Давление, развиваемое вентилятором в сети, определяется не мощностью двигателя, а частотой его вращения. Именно поэтому сгорают двигатели, когда мощность на валу превышает установочную мощность двигателя.
С уважением, NOVIK_N.

[Гость_exelente_*]

Я предлагаю не делать безапеляционные заявления подтвержденные домыслами. Какие бы оправданные личным опытом они не были.
Боюсь, что в данном случае происходит путаница кислого с мягким.
Давайте разбираться с тематикой горячего дыма. Следующий пост со ссылкой на источник за мной. Подтвердите только, что согласны с подходом.

[NOVIK_N]

Если Вы имеете ввиду возрастание частоты вращения асинхронного двигателя при увеличении запаса мощности (при работе в горячую), то оно не привышает 3-4 % от номинала. Может быть актуальность этого нюанса сопоставима с влиянием изменения вязкости перемещаемой среды?
С уважением, NOVIK_N.

Сообщение отредактировал NOVIK_N - 20.5.2009, 1:39

[Boris_Ka]

To Р.К.:

Пролистав ветку еще раз, прошу ответить на вопросы:

1. В каком случае требуемая мощность на валу больше в одной и той же сети при перемещении горячего газа и холодного с одинаковым ОБЪЕМНЫМ расходом?
2. В каком случае требуемая мощность на валу больше в одной и той же сети при перемещении горячего газа и холодного с одинаковым МАССОВЫМ расходом?
3. В каком случае больше сопротивление сети при перемещении горячего газа и холодного с одинаковым ОБЪЕМНЫМ расходом?
4. В каком случае больше сопротивление сети при перемещении горячего газа и холодного с одинаковым МАССОВЫМ расходом?

С Уважением ББ...

P.S. И давайте говорить о горизонтальных сетях, чтобы не юлить с гравитационным перепадом давления

Сообщение отредактировал Boris_Ka - 1.6.2009, 14:57

[NOVIK_N]

1. Мощность на валу вентилятора при перемещении более горячей среды будет меньше.
2. Для перемещения горячего газа с большим массовым расходом с постоянной температуройт надо увеличить объёмный расход вентилятора увеличением частоты его вращения . Мощность на валу вентилятора по сравнению с перемещением холодной среды вырастет значительно больше.
3. При перемещении холодной среды.
4. При перемещении горячей среды.
С уважением, NOVIK_N.
PS. Надеюсь второпях не ошибся.

[Boris_Ka]

1. Мощность на валу вентилятора при перемещении более горячей среды будет меньше.
2. Для перемещения горячего газа с большим массовым расходом с постоянной температуройт надо увеличить объёмный расход вентилятора увеличением частоты его вращения . Мощность на валу вентилятора по сравнению с перемещением холодной среды вырастет значительно больше.
3. При перемещении холодной среды.
4. При перемещении горячей среды.
С уважением, NOVIK_N.
PS. Надеюсь второпях не ошибся.

А теперь внимательно перечитайте мои посты и убедитесь, что именно это я и пытаюсь донести...а Вы в людские головы сумбур внесли...

[NOVIK_N]

Какой сумбур?
Подобранный на сеть вентилятор дымоудаления не должен вращаться с разной частотой для соблюдения абсолютно ненужного условия равенства массовых расходов при работе вентилятора на сеть при пожаре и в холодную.
С уважением, NOVIK_N.

[Boris_Ka]

Какой сумбур?
Подобранный на сеть вентилятор дымоудаления не должен вращаться с разной частотой для соблюдения абсолютно ненужного условия равенства массовых расходов при работе вентилятора на сеть при пожаре и в холодную.
С уважением, NOVIK_N.

Я ни слова не сказал об сохранении массового равенства при работе вентилятора в холодной сети и при пожаре. Естественно это чушь полная!!!
Я говорил о сохранении массового расхода при перемещении газа при пожаре!!!

Вы почитайте, что писал rus68:

С другой стороны, если подобрать вентилятор на большой напор, а пойдет высокотемпературная смесь, напор, создаваемый вентилятороом будет избыточный раза в 3. Что будет с вентилятором?

Теперь сведите с ответами 2, 4 и все поймете.

С Уважением ББ...

Сообщение отредактировал Boris_Ka - 2.6.2009, 9:28

[инж323]

Скажите же о взаимосвязи их и с учетом, того воздуховода на улице(ДУ по нарстене)

[NOVIK_N]

Я рад выявленному взаимопониманию.
Сухой остаток всего разбирательства.
1 В методичке ВНИИПО не рекомендован учет гравитационного подпора при определении параметров вентилятора дымоудаления, хотя для высоких зданий его величина достигает нескольких сот Па. Видимо, авторы методики решили использовать этот фактор в запас, который возникает только в высоких зданиях. Низкие здания в этом отношении оказываются дискриминированными, что не совсем логично.
2 Если в расчетах учитывать гравитационный подпор, то при проведении приемо-сдаточных и периодических испытанияй системы дымоудаления высоких зданий, необходимо в методике обработки результатов измерения расхода предусматривать корректировку замеров в сторону увеличения, потому что отсутствие гравитационного подпора во время испытаний будет существенно понижать объёмный расход в сети, по сравнению с расчетным.
С уважением, NOVIK_N.

[zeon]

Уважаемые специалисты!

Хотелось бы подвести черту и внести окончательную ясность для себя и тех, кто, возможно, что-то не понял.

Итак, задача: подобрать вентилятор дымоудаления.

Исходные данные.
Рассмотрим простую горизонтальную сеть, состоящую из одного клапана ДУ и воздуховодов сечением 1200х300 общей протяжённостью 50 м. Примем, что сумма КМС равна 3.
Объёмный расход продуктов горения на клапане L = 25000 м3/ч.
Температура удаляемых продуктов горения t = 300 С.
Подсосы воздуха через неплотности воздуховодов НЕ УЧИТЫВАЕМ. Соответственно, температура и объёмный расход на входе в вентилятор будут те же, что и на клапане.
Гравитационное давление НЕ УЧИТЫВАЕМ.

Решение.
1. Расчёт сопротивления сети в расчётном режиме - при t = 300 С. В результате получилось 546 Па. Такое давление должен развивать вентилятор при t = 300 С.
Допустим, что при этих условиях вентилятор может быть подобран БЕЗ запаса, то есть характеристики сети и вентилятора при t = 300 С пересекаются в рабочей точке L = 25000 м3/ч и dP = 546 Па.
2. Пересчёт давления вентилятора на t = 20 С по методике из каталога Везы (по соотношению плотностей). Корректирующий фактор равен 0,51, следовательно, давление, на которое нужно подбирать вентилятор по характеристике в каталоге равно 1068 Па.
3. Расчёт сопротивления сети в режиме испытаний - при t = 20 С. В результате получилось 1016 Па.
Однако, давление вентилятора при t = 20 С на 52 Па больше.

Это означает, что при подборе вентилятора для обеспечения расчётного расхода в расчётном режиме работы (t = 300 С) БЕЗ какого-либо запаса, мы будем иметь незначительный запас по давлению во время испытаний (t = 20 С) при прочих равных условиях. Причём, чем больше разница между значениями расчётной температуры и при испытаниях, тем больше будет этот запас. Также, запас будет больше при большей протяжённости сети.

Теперь добавим подсосы холодного воздуха через неплотности: для обоих режимов потери в сети возрастут одинаково, расход на вентиляторе возрастёт одинаково. Температура на входе в вентилятор в расчётном режиме немного уменьшится (допустим, станет t = 250 С). В режиме испытаний температура не изменится. Так как уменьшилась разница между значениями температуры, запас по давлению так же уменьшится, но не исчезнет!

Получается, что в режиме испытаний вентилятор не может оказаться слишком перезаложенным, если мы НЕ учитываем в расчётном режиме гравитационное давление. А вот если учесть гравитационное давление, то давления вентилятора при испытаниях может не хватить.

Сообщение отредактировал zeon - 30.5.2014, 14:28

Прикрепленные файлы

 Aero_Express.xls ( 204,5 килобайт ) Кол-во скачиваний: 459

 

[NOVIK_N]

Спасибо, что основательно потрудились, ув. zeon.

Вы включили в анализ еще один фактор - влияние подсосов на характер изменения сопротивление сети и показали, что подсосы компенсируют, в той или иной степени, возрастание потерь на трение при нагреве перемещаемой среды.

Помимо существенного влияния фактора естественной тяги во время пожара в многоэтажных зданиях, для задания контрольной производительности при испытаниях "в холодную" необходимо будет учитывать изменение при нагреве характеристики осевых вентиляторов с алюминиевым колесом, которые получают все более широкое применение в комбинации с огнестойкими двигателями.

При выходе на пожарный режим у таких вентиляторов происходит увеличение диаметра колеса ~ на 4 %. Именно для такого значения диаметра приводятся характеристики в каталогах. При испытаниях систем с такими вентиляторами "в холодную" значение производительности будет существенно ниже проектной.

Поэтому представляется необходимым в проектной документации в случае большого влияния естественной тяги или использования осевых вентиляторов с алюминиевыми колесами, приводить поправку на измеряемую производительность во время приемо-сдаточных или периодических испытаний.

[zeon]

Спасибо, что основательно потрудились, ув. zeon.

Вы включили в анализ еще один фактор - влияние подсосов

Да не за что

К сожалению, пока подсосы я включил "на словах". Есть смысл добавить пару столбцов в табличку xls, чтобы разговор был предметным.

Не знал, что для высокотемпературных смесей используют алюминий!
А как мы можем учесть увеличение диаметра рабочего колеса в расчётах? Есть формулы пересчёта? Поможете найти? Я бы мог добавить это в расчётную табличку.

Ведь, физика, как я понимаю, не зависит от фирмы производителя. Если изменяется диаметр, соответственно, изменится крутящий момент, линейные скорости и т. д. Я в этом не настолько силён, чтобы применить формулы на практике.

[NOVIK_N]

А как мы можем учесть увеличение диаметра рабочего колеса в расчётах?

Производители приводят характеристику увеличенного диаметра колеса. В зависимости от конструкции вентилятора и его огнестойкости (200, 300, 400 гр. С) поправочный коэффициент к производительности на работу вентилятора в холодном состоянии может составлять ~ 0,7...0,95.

Справку надо получать у конкретных производителей.

[serova3]

Здравствуйте уважаемые специалисты! Прочитав все посты немного запутался и прошу помощи.

На пример мы рассчитали горизонтальную сеть дымоудаления и получилось t=200 С, L=6000 м3/ч, Р=450Па, далее привели к нормальным условиям t=20 С, L=6000 м3/ч, P=700 Па, подобрали вентилятор при нормальных условиях к примеру 2,2 кВт/1500об/мин.

Вопрос: как изменятся мощность и частота вращения (2,2 кВт/1500об/мин) когда температура будет t=200 С или характеристики не изменятся вообще?

Заранее спасибо! Если тупой вопрос прошу прощения.

[NOVIK_N]

как изменятся мощность и частота вращения (2,2 кВт/1500об/мин) когда температура будет t=200 С ...?

Мощность - прямо пропорционально плотности. Частота вращения возрастет, но не более, чем на 1 %.

[serova3]

Мощность - прямо пропорционально плотности. Частота вращения возрастет, но не более, чем на 1 %.

А можете объяснить физический смысл, мощность как я понимаю уменьшится а почему обороты с уменьшением мощности не уменьшаются а на оборот даже увеличиваются

[NOVIK_N]

почему обороты с уменьшением мощности не уменьшаются

5-10 об/мин не должны волновать проектировщика. Таково поведение асинхронного двигателя. Я ограничиваюсь данной констатацией и стараюсь не забивать голову электротехническими премудростями.

[Gonschik]

Прошу прощения, если не той ветке пишу, но раз уж затрагивали вопросы о постоянных массовых и объемных расходах спрошу: как например будет обстоять дело, если воздух нагревается, проходя через пучек труб (АВО). В данном случае важен массовый расход воздуха (уравнение теплового баланса). Возмем 1 точку работы аппарата и два варианта установки вентилятора - до и после теплообменной части. В первом случае вентилятор подает окружающий воздух с температурой 25 гр. с объемным расходом V1=75000 м3/ч и плотностью 1,186 кг/м3 (24,71 кг/с; 88950 кг/ч). Во втором случае "сосет" воздух через секцию с тем же массовым расходом, температурой 55 гр. плотностью 1,082 кг/м3, соответственно через вентилятор должно проходить уже 82214 м3/ч. Сопротивление теплообменной секции 250 Па.
Насколько я понимаю, в первом случае мы распологаем полным напором вентилятора, а во втором только статической его составляющей, при этом объемный расход до секции меньше того что после секции. Где получается более выгодно разместить вентилятор - до или после секции??
Чисто математически потребная мощность для прокачки воздуха будет равна (без учета КПД вентилятора и двигателя пока) P*Q, т.е. в первом случае (75000/3600)*250=5208 Вт, а во втором: (82214/3600)*250=5709 Вт, верно? Подтверждает ли это ответ NOVIK_N №2: 2. Для перемещения горячего газа с большим массовым расходом с постоянной температуройт надо увеличить объёмный расход вентилятора увеличением частоты его вращения . Мощность на валу вентилятора по сравнению с перемещением холодной среды вырастет значительно больше. ? Честно говоря я несовсем понял данный ответ. Вопрос стоял при одинаковом массовом расходе, а в ответе "Для перемещения горячего газа с большим массовым расходом ..."
Допустим, что технологически правильней в моем случае просасывать воздух - как тогда выбирать вентилятор у производителя, где характеристика приведена для плотности 1,2 кг/м3? Напор корректируем 250*(1,2/1,082)=277 Па? А расход берем тот что после секции или какой-то другой? Подзапутался я чуток читая тему..
И еще мысль такая: верно ли что при установке вентилятора перед препятствием (секцией она же пучек оребренных труб) существует потеря напора вентилятора на удар воздуха о препятствие, а при прососе эта потеря есть, но в гораздо меньшей (на порядок) степени, т.к. воздух не бросают на препятствие, а он обтекает пучок?

[NOVIK_N]

Для перемещения горячего газа с большим массовым расходом с постоянной температурой надо увеличить объёмный расход вентилятора увеличением частоты его вращения . Мощность на валу вентилятора по сравнению с перемещением холодной среды вырастет значительно больше. ? Честно говоря я не совсем понял данный ответ.

Поясню свой ответ применительно к рассматривавшейся задаче.

Был задан вопрос о том, какая потребная мощность больше на перекачку по одной и той же сети одинакового массового расхода при разных температурах перемещаемой среды. Я рассматривал этот вопрос последовательно.

Сначала среда холодная (допустим плотность 1,2), затем среда горячая (допустим плотность 0,6). Тогда для горячей среды при одинаковом объемном расходе массовый расход уменьшиться в 2 раза и его надо увеличить за счет 2-кратного увеличения объемного расхода.

Тогда давление вырастет не в 4 раза (при изменении сопротивления сети по квадратичной зависимости), а только в 2 раза (из-за уменьшившейся в 2 раза плотности среды) и мощность, развиваемая вентилятором, с учетом удвоения объемного расхода вырастет в 4 раза.

[Сергей Антонович]

Здравствуйте, коллеги. Написано много. Запутались еще больше. Сейчас сам делаю дымоудаление. Вроде рассчитал все. Но не хватает обратного клапана перед вентилятором. А документ требует его наличия. Подскажите, пожалуйста производителя. Вентилятор ВР 86-77 №8 АИР132М6 7,5кВт 960об/мин 1200-23000м3/час на +400 С. Клапана хватит и на требуемых 300.

[Denver]

Добрый день!
Хочу потревожить старую, но очень актуальную тему.
Вопрос в следующем. По умолчанию за "нормальные" условия принимается почему то
исключительно температура плюс 20 гр.С. (я не имею ввиду в данном конкретном случае
характеристики вентиляторов). Но испытания производятся при температуре которая будет за «бортом» в период (момент) сдачи конкретного объекта в конкретном географическом районе.
Компенсация систем дымоудаления не обеспечивается подогревом воздуха ни в одном случае.
Объемные расходы у систем ДУ будем говорить не «мелкие». При условии фактической температуры
воздуха на коммпенсацию минус 20- 40 гр.С (плотность р=1,515) температура перемещаемой среды
при пуско-наладке - очень быстро будет в районе данной величины.
Каким образом поступать в данном случае? И учитывать ли данный момент при подборе вентилятора.
В том числе в первый момент реального пожара на объектах северной климатической зоны?

[Алекс_Глoz]

Уважаемые коллеги, здравствуйте!
Прошу высказать свои соображения .
Есть помещение с 4 трансформаторами, мощностью 1250 KVA .
Теплопоступления от работающих 4 трансформаторов согласно каталогу поставщика 54 киловатт. Максимальная температура в помещении 40 градусов. Количество воздуха для вентиляции помещения 30400 м3/ч при разности температур 5 градусов. Скорость воздуха в воздуховодах 9.3 м/c
Устанавливаем 2 осевых вентилятора. Аэрод. сопротивление сети при температуре 40 градусов 390па.
Задача обеспечить дымоудаление из помещения с помощью 1 из установленных вентиляторов. Расчетная температура дыма – 250 градусов.
Согласно расчету:
Re =529000 при температуре 40
Re =115700 при температуре 250
Сопротивление сети при температуре 250 = 150 па.
Как поведет себя вентилятор во время режима дымоудаления?

[ИОВ]

А почему вдруг понадобилось в этой трансформаторной ДУ ?

[NOVIK_N]

Сопротивление сети при температуре 250 = 150 па.
Как поведет себя вентилятор во время режима дымоудаления?

Задача не определена. Сопротивление сети без расхода, это ни о чем.

[Алекс_Глoz]

Производительность 1 осевого вентилятора в режиме вентиляции 15200 м3/ч

Выход из трансформаторной в помещение во внутренний двор сообщающийся с другими помещениями , каждое из которых имеет свою систему дымоудаления с противопожарными стенами.

[NOVIK_N]

Производительность 1 осевого вентилятора в режиме вентиляции 15200 м3/ч

Сопротивление сети при работе двух вентиляторов, приведенное к 20 ⁰С составляет 417 Па.
Сопротивление сети 150 Па при 250 ⁰С, приведенное к 20 ⁰С, составляет 268 Па.

Если сеть не меняется, то отключение одного вентилятора вентилятора снизит расход через сеть не в 2 раза, а до ~ 18000 м³/ч (изменением сопротивления в переходе от вентиляторов к одинарному воздуховоду пренебрегаем). Снижение расхода в сети в 304/180 = 1,69 раз приведет к снижению сопротивления в 1,69² = 2,85 раз, что составит 417/2,85 = 146 Па, что не равно 268 Па.

Пожалуйста, разберитесь с этим.

[Алекс_Глoz]

Спасибо.
Попробую изменить схему. Над каждым из трансформаторов вытяжная решетка размером 95x95 с расходом 7600 м3/ч. Решетки попарно соединены воздуховодами с коллектором сечением 100x50 (всего 2 коллектора). Длина каждого коллектора 16 м, включая 6 отводов. Оба коллектора подключены к всасывающему коробу двух вентиляторов. Вентиляторы (со стороны нагнетания) подключены к шумоглушителю и далее воздуховоду длиной 10 метров + 3 отвода + решетка.
В режиме вентиляции при работе 4 трансформаторов летом работают 2 осевых вентилятора. В переходный период работают 2-3 трансформатора. Зимой- 1.
Поскольку температура наружного воздуха в переходный период значительно ниже летней, требуется меньше воздуха и вентиляторы работают с более низкими оборотами (частотник).
При 20 градусов динамическое сопротивление= 1.205*9.33*9.33/19.6=5.35мм=52па.
Если принять сумму коэффициентов местных сопротивлений = 6, то потери сети составят: 315па +32па (потери по длине 30 метров) + 59па (шумоглушитель) = 406па.
Потери сети при пересчете на температуру 40 (реальный режим вентиляции летом) составят 406/0.936=434па.
Сопротивление при отключении 1 вентилятора меняется только в нагнетательной части сети. Можно пренебречь.
При дымоудалении (250 градусов) динамическое сопротивление=0.67*9.33*9.33/19.6=2.98 мм=29.2 па.
Потери в местных сопр. 175па.
В режиме дымоудаления "лямбда" = 0,11(0,00015 + 68/115700)0,25 = 0,0181.
Потери на трение = 0.0181*30*5.35=2.9 мм+6/4(шумоглушитель)=4.4мм=43.1па
Потери сети при пожаре= 175па+43.1па=218.1па
Отношение производительностей одного вентилятора при пожаре и вентиляции=0.71 (корень квадратный из отношения давлений).
Это означает , что вентилятор должен обеспечить 21580 м3/ч.
Снижение расхода в 1.4 раза. Давление в 1.96 раза.
Поскольку я не могу изменить частотником производительность второго вентилятора (при пожаре нужно обойти частотник), что вы думаете по этому поводу?

[NOVIK_N]

Отношение производительностей одного вентилятора при пожаре и вентиляции=0.71 (корень квадратный из отношения давлений).

Мне кажется слабое место сохраняется именно здесь. На изменение расхода влияет характер падения давления вентилятора. При крутом падении давления расход при отключении одного из вентиляторов снизится на большую величину, чем при более пологой характеристике вентилятора "давление-расход".
Это надо смотреть по пересечению характеристики сети и вентиляторов на диаграмме.

Влиянием Re на сопротивление трения можно пренебречь и анализ производить по характеристикам, приведенным к нормальным условиям.

[Алекс_Глoz]

А что, если выбрать 2 разных вентилятора: первый на производительность 21580, второй 8820. Работа частотников при вентиляции снивелирует разницу в давлениях.
Тем более , что температура дыма, понятие весьма условное.

Прикрепленные файлы

 SCAN_20170708_113956335.jpg ( 406,45 килобайт ) Кол-во скачиваний: 35
 SCAN_20170708_113956335_001.jpg ( 406,53 килобайт ) Кол-во скачиваний: 3
 SCAN_20170708_113956335_002.jpg ( 405,59 килобайт ) Кол-во скачиваний: 3
 SCAN_20170708_113956335_003.jpg ( 403,23 килобайт ) Кол-во скачиваний: 5

 

[NOVIK_N]

А что, если выбрать 2 разных вентилятора...

Использование одного из вентиляторов с разгоняющим в общеобменном режиме частотником возможно. Насколько экономически целесообразно? Судить не берусь.
Насколько помню, в "Рекомендациях по выбору и применению вентиляторов для совместной работы в общих камерах и агрегатах." - ЦНИИпромзданий, 1976, 20 с., отмечалась возможность вредного влияния вентиляторов друг на друга при работе на общую камеру и не симметричной установке.

Подробно совместная работа вентиляторов в сети рассмотрена в книжке Вахвахова "Работа вентиляторов в сети". -1975 г. Она встречается в интернете.

[Ali_DIM]

[quote name='zeon' date='30.5.2014, 14:26' post='1024909']
по методике из каталога Везы (по соотношению плотностей). Корректирующий фактор равен 0,51

Добрый день! Вы не могли бы сбросить эту методику? а то что-то найти не могу

[osy3]

Скажите, как перевести сопротивление по сети, полученное при 20 С на температуру дыма (в данном случае 177С)? Чтобы корректно подобрать вентилятор ДУ. Расчет аэродинамики был сделан в magicade, а там параметры воздуха не изменить.
Могу ли я пойти от обратного и пересчет сделать по формулам , которые приведены в изменении к ГОСТу по испытаниям?

[ИОВ]

Скажите, как перевести сопротивление по сети, полученное при 20 С на температуру дыма (в данном случае 177С)?

Практически - никак, нужно делать аэродинам. расчёт на проектную т-ру дыма.
Чтобы вопрос стал понятнее, ознакомьтесь внимательно с постами 1...45 в этой же теме.
По ИЗМам к ГОСТ пересчитывается только наладочный расход из-за несовпадения характеристик на холодные и горячие условия. Наладочные показатели/характеристики обсуждали тут (в конце поста ссылки на др. обсуждения)