31

6. NCERCAREA UNUI VENTILATOR CENTRIFUGAL.1. Scopul lucrrii. Lucrarea are ca scop exemplificarea ncercrii unui ventilator centrifugal industrial de uz general cu sarcina pe refulare. Avndu-se n vedere construcia grupului, se vor determina caracteristicile energetice la nivelul acestuia. 2. Principiul lucrrii. Modul de ncercare a ventilatoarelor este indicat n STAS 7466. n general la un ventilator intervin urmtorii parametrii: q-debitul volumic, Q-debitul masic, p t -presiunea total, ps -presiunea static, Pu -puterea util, Pa puterea absorbit (la cupl), Pae -puterea electric absorbit de motorul de antrenare, -randamentul ventilatorului, a -randamentul agregatului. ntr-un ventilator variaia presiunii este n general redus, astfel c se poate neglija variaia densitii a gazului, sau se poate considera o densitate medie m . ntr-o instalaie realizat dup schema II, adic cu aspiraie liber i cu sarcina pe refulare, dac se noteaz cu 1 un punct situat la intrarea n ventilator i cu 2 un punct situat la ieirea din ventilator, mrimile numite anterior au urmtoarele expresii:

v22 p t p r 2 + m (1) ps p r 2 + m v12 2 2 + 2 (2) m = 1 2 q p t (3) Pu = [kW ] 1000 P P = u a = u (4) Pa Pae unde p r 2 este presiunea relativ la ieire, socotit pozitiv fiind mai mare dect presiunea atmosferic, iar 1 i 2 densitile la intrare i ieire.

Atunci cnd temperatura este ridicat i umiditatea este mare, densitatea a aerului din ncpere, umed, este dat de relaia

=

(1 + x ) p (R a + x R v ) T

x = 0,622

U p vs p U p vs

(5)

32

unde R a = 287 J / kg K , R v = 462 J / kg K sunt constantele aerului uscat i vaporilor de ap, p vs -presiunea vaporilor saturai la temperatura respectiv T,

iar U- umiditatea relativ a aerului, dat de relaia U = p v / p vs , p v fiind presiunea vaporilor din aer la aceeai temperatur. Dac temperatura aerului este sub 20C, presiunea vaporilor saturai fiind redus i deci coninutul de ap n aer sczut, se poate calcula densitatea aerului, considerndu-l uscat, cu formula

=

p p p = = 3,485 103 R T 287 T T

(6)

cu temperatura exprimat n K. 3. Descrierea standului. Ventilatorul ncercat, 1, tip V427 din producia SC Ventilatorul SA, este un ventilator industrial uzual, cu rotorul direct calat, deci dispus chiar pe arborele motorului electric. n stand ventilatorul aspir liber din atmosfer, i refuleaz, printr-un cot 2, ntr-o camer redus 3, prevzut la ieire cu o diafragm 4. Punctul 1 este situat la intrarea n ventilator, punctul 2 la refularea acestuia, iar 3 n amonte de diafragma 4. La ieirea din ventilator sunt mai multe prize de presiune, la care este cuplat manometrul 5, utilizat pentru msurarea presiunii statice la refulare p r 2 . Datorit aspiraiei libere, presiunea relativ la intrare p r1 este nul. n amonte de diafragma 4 este legat, printr-o priz depresiune, un manometru 6, destinat s msoare presiunea relativ p r 3 , generat de diafragm. Pentru reglarea debitului, n seciunea de ieire a cotului este dispus un ibr 7. Msurarea puterii electrice se efectueaz cu o trus watmetric 8, montat pe linia de alimentare a motorului electric. Diafragma utilizat are diametrele 300/710 mm. Pentru msurarea parametrilor aerului se va utiliza placheta cuprinznd termometrul 9, barometrul 10 i higrometrul 11. De asemenea pentru msurarea temperaturii la refulare se va utiliza termometrul 12.

4. Modul de lucru. Se citesc valorile presiunii atmosferice p0 , ale temperaturii T0 i ale umiditii aerului U 0 n ncpere, apreciindu-se dac se va aplica pentru calculul densitii aerului formula complet. Se trece trusa watmetric pe scala maxim, se nchide ibrul i se pornete ventilatorul. Se regleaz trusa watmetric pe scara potrivit i deschiznd n trepte ibrul se citesc de fiecare dat p r 2 , p r 3 , Pae i T3 . Dup efectuarea msurrilor la deschiderea complet a ibrului se oprete ventilatorul.

33

Fig.1. Schema tandului

Fig.2 Fotografia ventilatorului.

34

5. Prezentarea i prelucrarea rezultatelor. Dac se folosesc manometre cu tub U cu ap, presiunile relative se calculeaz cu relaia p r = 9810 h (7) unde h [m] este denivelarea la manometru. Seciunea de intrare este de form circular, cu diametrul D1 = 375 mm, iar cea de ieire dreptunghiular cu dimensiunile a x b = 320 x 320 mm Debitul se calculeaz cu formula pr3 d 2 Q = (1 0,4212 ) 2 3 p r 3 = p3 4

iar vitezele cu formulele

p = 0,043189 (1 0,4212 r 3 ) 2 3 p r 3 [kg/s] p3

(8)

v1 =

Q D12 1 4

= 9,054

Q 1

v2 =

Q Q = 9,766 2 a b 2

(9)

Debitul volumic, n starea de la aspiraie, se determin din relaia

q=

Q 1

(10)

Nr p1 h 2 p r 2 h 3 p r 3 T3 Pae ps p 2 p3 1 2 3 crt Pa m Pa M Pa K kW Pa Pa Pa kg/m3 kg/m3 kg/m3 Nr crt

Datele vor fi trecute n tabelul urmtor

Qkg/s

qm3/s

v1m/s

v2m/s

ptPa

PuKW

a-

Obs

Se vor trasa curbele p t = p t (q ) , ps = ps (q ) , Pae = Pae (q ) i a = a (q ) , indicnd n abscis i axa debitului masic Q.

6. Concluzii. Se vor trage concluzii privind influena considerrii compresibilitii i a umiditii aerului.Tabel cu valorile presiunii vaporilor saturai.

35

T[C] p vs [Pa] T[C] p vs [Pa] T[C] p vs [Pa]

0 611

1 657

2 705

3 758

4 813

5 872

6 935

7 8 9 1002 1073 1148

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 1228 1313 1403 1498 1599 1705 1818 1938 2064 2198 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 2339 2487 2644 2810 2985 3169 3363 3567 3782 4008