18.1 Consideratii generale

In functionarea lor, ventilatoarele trebuie sa satisfaca urmatoarele cerinte:

- sa fie silentioase;

- sa aiba o curba de variatie a randamentului cat mai aplatisata, pentru a oferi domenii de functionare cat mai largi (cu alte cuvinte de a functiona pe o plaja cat mai intinsa de debite la randamente maxime);

- sa aiba un randament cat mai ridicat.

Un ventilator centrifugal se compune dintr-o carcasa in forma de spirala, in interiorul careia se invarteste un rotor pe care sunt montate palete a caror forma si dimensiuni variaza in functie de tipul ventilatorului.

Pentru imbunatatirea randamentului ventilatoarelor centrifugale, in constructiile noi s-a cautat sa se reduca la minimum interstitiul dintre racordul de aspiratie al statorului si rotor, dintre exteriorul rotorului si interiorul statorului (spatiu mort). S-au efectuat imbunatatiri substantiale in ceea ce priveste forma carcasei ventilatorului, astfel incat sa corespunda cat mai bine din punct de vedere al curgerii fluidului la vitezele subsonice. In urma acestor imbunatatiri, precum si a altora de ordin mecanic (gresarea lagarelor, tipuri noi de lagare, etc) s-a ajuns ca randamentul ventilatoarelor sa fie de 80 … 85 %.

Pentru a cunoaste cat mai bine comportarea ventilatoarelor, se construiesc diagrame in care se reprezinta grafic variatia caracteristicilor ventilatorului in functie de debit pentru anumite turatii constante. Practic ventilatoarele functioneaza la turatia constanta si la debite variabile.

Principalele caracteristici sunt: presiunea realizata, notata cu D p, puterea electrica absorbita din retea notata cu P_a si randamentul ventilatorului h .

18.2 Descrierea instalatiei

18.3 Mersul lucrarii

Pentru pozitia robinetului inchisa, ventilatorul nu livreaza aer (D_V = 0), puterea utila fiind P_u = 0, iar h = 0. Acesta corespunde regimului de mers in gol la care presiunea statica este in acelasi timp si presiunea totala (se citeste la tubul manometric 5), iar presiunea dinamica la micromanometru (7) fiind nula. Se contorizeaza consumul de energie electrica la mersul in gol P_g.

Pentru determinarea caracteristicilor mentionate mai sus se vor efectua mai multe masuratori, determinandu-se presiunea statica p_s la manometrul (5), presiunea dinamica la micromanometrul (7) p_d, si puterea absorbita de motorul electric P_a, pentru diferite deschideri ale robinetului de reglare a debitului de aer (5). De asemenea se mai citesc: presiunea barometrica locala p_b, temperatura aerului din conducta de refulare a ventilatorului (care pentru simplificare in cazul de fata este aproximativ egala cu cea a mediului ambiant) in ^oC, iar pentru masurarea puterii absorbite de motorul electric se va cronometra timpul in care discul contorului face un anumit numar de rotatii z.

18.4 Calcule si rezultatele masuratorilor

Randamentul ventilatorului se determina cu relatia (18.1):

[%] (18.1)

Puterea utila se calculeaza cu

P_u = D_V .p , [W] (18.2)

in care: D_V este debitul volumic, in m³/s, iar p este presiunea totala creata de ventilator, in N/m².

Debitul volumetric se determina astfel:

(18.3)

unde: d este diametrul conductei de refulare in m, p_d este presiunea dinamica masurata la tubul Pitot in N/m², iar r _aer este densitatea aerului la starea de lucru, kg/m³:

[kg/m3] (18.4)

in care: r _o = 1,293 kg/m³_N este densitatea aerului la T_o = 273,15 K si 1,01325 bar ( starea normala de referinta ); p_b - presiunea barometrica locala in bar si p_s - presiunea statica masurata la ventilator cu manometrul (5) in bar, t_a - temperatura aerului din mediul ambiant in ^oC.

Presiunea totala creata de ventilator se determina cu relatia:

p @ ( p_s + p_d ) . 9,81 [ N/m²], (18.5)

in care p_s si p_d se citesc la manometrele (5) si (7) in mm H₂O.

(Nota: se va avea in vedere la micromanometru scara la care s-a lucrat pentru citirea corecta a valorii lui p_d; diametrul conductei de refulare pentru instalatia data este d = 0,077 m).

Puterea absorbita se determina din relatia:

[kW] (18.6)

in care s-a notat cu: z - numarul de rotatii ale discului de la contorul electric,

t - timpul cronometrat in secunde in care s-au efectuat cele z rotatii.

La 240 rotatii ale discului, contorul indica 1 kWh; pentru a se obtine din relatia (18.6) puterea consumata direct in W, se utilizeaza relatia sub forma:

P_a = 15.000 [ W ] . (18.7)

In baza acestor masuratori se pot ridica cele trei curbe caracteristice interioare ale ventilatorului:

h = f₁ ( D_V); p = f₂ ( D_V ); si P_a = f₃ ( D_V),

care vor avea alurile din figura 18.2.

In tabelul 18.1 se trec marimile masurate si cele care se vor determina.

Tabelul 18.1 Masuratori si rezultate experimentale