Отключение и дросселирование сети

В условиях эксплуатации разветвленных (сложных) се­тей нередко возникает необходимость отключения части сети. Причинами этого могут стать реконструкция зда­ния, изменение технологического процесса производства и т. п. Однако при этом отключенный участок сети часто оставляют открытым. Поскольку потери давления в этом случае уменьшаются, то характеристика сети станет бо­лее пологой, и режим работы нагнетателя из точки А переместится по характеристике давления вправо в точ­ку Б (рис. 6.3). Следствием этого являются увеличение потребляемой мощности (помимо роста подачи) и перегрев обмоток электродвигателя.

Иным будет режим работы, если отключение произ­водится с использованием дросселирования (установка заглушки на отключенном участке). Так как сопротивление сети при этом увеличивается, то характеристи­ка сети станет круче, и рабочая точка переместится по характеристике нагнетателя влево (точка В). Затраты мощности снижаются (N_B<N_A),и перегрузки электро­двигателя не произойдет.

Негерметичность сети

Негерметичными мо­гут быть только вентиляционные сети. Неплотности сое­динений отдельных звеньев воздуховодов влекут за со­бой подсосы на всасывающей и утечки на нагнетатель­ной ветвях сети. И то, и другое снижает сопротивление сети и ее характеристика становится более пологой. Если принять линейное изменение скорости (между се­чениями О – О и п – п) в негерметичном воздуховоде (рис. 6.4), то

где m – коэффициент, показывающий, во сколько раз увеличива­ются потери в воздуховоде при постоянной начальной скорости с ₀ и различном значении утечек.

Так как рабочая точка при наличии подсосов и уте­чек смещается по характеристике нагнетателя вправо (точка Б на рис. 6.4), то растут затраты мощности, что приводит к перегрузке электродвигателя.

Плотность перемещаемой среды меняется либо при изменении температуры среды, либо при перемеще­нии механических примесей. Это изменение следует учи­тывать только в вентиляционных системах, поскольку для жидкости изменение плотности, вызываемое ука­занными причинами, незначительно.

Изменение температуры

Для воздуха выра­жение, устанавливающее зависимость между плотностью среды и ее температурой, имеет вид:

р_t = 353/(273+ t).

Из предыдущего известно, что изменение давления и мощности нагнетателя прямо пропорцио­нально изменению плотности перемещаемой среды. Кро­ме того, изменение потерь давления в сети тоже прямо пропорционально изменению плотности среды. Из этого следует, что практически рабочая точка системы при из­менении плотности перемещаемой среды будет переме­щаться по ординате, соответствующей определенному значению подачи нагнетателя.

Пояснить сказанное можно, анализируя влияние на работу вентилятора расположения воздухонагревателя в приточной системе вентиляции. Рассмотрим две систе­мы, отличающиеся тем, что в одной воздухоподогрева­тель 2установлен за вентилятором I (рис. 6.5 а), а в другой – перед ним (рис. 6.5 б).

Очевидно, что положение рабочей точки в случае, если в воздухоподогреватель не подан теплоноситель, для обеих систем будет одним и тем же (точка А).При подаче теплоносителя в воздухоподогреватель по схеме, изображенной на рис. 6.5 а, вентилятор по-преж­нему будет подавать холодный воздух, а в сети за воз­духоподогревателем будет перемещаться нагретый воз­дух, плотность которого ρ ₂ меньше плотности ненагре­того воздуха ρ _{1 ь} следовательно, характеристика сети станет более пологой. Рабочая точка перей­дет по характеристике вентилятора вправо (точка А_а).Такому положению соответствуют увеличе­ние подачи вентилятора (L_a>L_A)и повышенный расход мощности; при этом давление, создаваемое вентилятором, несколько снижается.

При подаче теплоносителя в воздухонагреватель по схеме, изображенной на рис. 6.5 б, вентилятор будет перемещать нагретый воздух, следовательно, положение характеристик давления и мощности изменится. Объемная подача венти­лятора остается прежней (L_б = L_а),так как рабочая точка переместилась из положения А в положение А_б по вертикали. Затраты мощности при этом снижаются (N_б<N_a), уменьшается и давление.

Если сравнить две приточные системы, подающие одинаковое количество нагретого воздуха в обслуживае­мые помещения, то схема, приведенная на рис. 6.5 а,окажется предпочтительней, поскольку в этом случае можно либо установить вентилятор меньшего размера, сохранив прежней частоту вращения рабочего колеса, либо снизить частоту вращения колеса установленного вентилятора.

Следует заметить, что такой вывод можно сделать сразу лишь для вентиляторов, у которых характеристи­ка мощности не имеет перегиба в точке максимума. В противном случае для окончательного вывода необхо­димо, используя метод наложения характеристик, вы­полнить анализ работы вентилятора в сети.