Сравнительный анализ основных технических характеристик тепловентиляторов

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное  учреждение

высшего профессионального образования

 

 

УЛЬЯНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  ТЕХНИЧЕСКИЙ 

УНИВЕРСИТЕТ

 

 

УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

 

по курсу  «Методы и средства измерений»

 

 

на тему: «Сравнительный анализ основных технических характеристик тепловентиляторов»

 

 

 

 

Студентка                                                                             О. Флянц

 группы Укд-31

 

 Научный руководитель                                                         А.Ф. Ширялкин

 

 

 

 

 

 

 

г. Ульяновск

2011 

СОДЕРЖАНИЕ 

ВВЕДЕНИЕ

 

В последнее время в России важнейшим  фактором, определяющим конкурентоспособность продукции, является ее качество. И именно повышение качества является на данный момент одним из условий  укрепления и развития национальной экономики. Одной из гарантий качества продукции является соответствие ее технических характеристик требованиям ГОСТа, по которому данная продукция выпускается.

В условиях современной российской рыночной экономики соответствие продукции требованиям государственного стандарта становится условием преодоления торговых барьеров, обеспечения производителю места на рынке. Поэтому сегодня все больше российских предприятий, предпринимателей стремятся к тому, чтобы характеристики выпускаемой ими продукции соответствовали требованиям государственных стандартов.

Соответствие технических характеристик  выпускаемой продукции ГОСТу  проверяется проведением испытаний  продукции. Методы проведения таких испытаний описаны в государственных стандартах соответствующей продукции.

На данный момент в России распространено использование различного рода обогревателей, в том числе и тепловентиляторов. Тепловентиляторы предназначены для  создания и поддержания постоянного теплового режима, как в жилых, так и в складских помещениях, мастерских. Обогрев тепловыми вентиляторами является одним из наиболее экономичных.

Таким образом, целью нашей работы будет исследование методов испытаний технических характеристик продукции.

• Объект исследования – тепловентилятор «Хевел – 4М» и тепловентилятор «BALLU BFH/C-ED »

 

Предмет исследования – методы испытаний технических характеристик тепловентиляторов «Хевел – 4М» и «BALLU BFH/C-ED»

ГЛАВА 1. ТЕПЛОВЕНТИЛЯТОР КАК ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ

• 1.1. Понятие вентилятора

Вентиляторами называют воздуходувные  машины, обеспечивающие полное давление до 30 кПа (3000 кгс/м²).

Конструктивно все вентиляторы  разбиты на три основных типа: радиальные (центробежные), осевые, диаметральные. Наибольшее распространение получили вентиляторы радиальные (центробежные) и осевые. В настоящее время в технике применяют модификации радиальных вентиляторов – прямоточные, дисковые, вихревые, смерчевые.

Область применения вентиляторов того или иного типа определяется особенностями их характеристик. Например, величиной давления, развиваемого лопастным колесом вентилятора. Вентиляторы оценивают по удельной быстроходности, которая связывает между собой частоту вращения и давление.

«Вентиляторы условно разделяют  на три группы в зависимости от величины максимального давления, развиваемого вентилятором при номинальном режиме: низкого, среднего и высокого (ГОСТ 5976 - 73)»[1, с. 30] .

Вентиляторы низкого давления создают  полное давление до 1 кПа (100кгс/м²). К ним относятся вентиляторы средней и большой быстроходности, у которых рабочие колеса имеют широкие листовые лопатки. Максимальная окружная скорость по прочности таких колес не превышает 50 м/с.

Вентиляторы среднего давления создают  полное давление от 1 до 3 кПа (от 100 до 300 кгс/м²). Вентиляторы имеют лопатки, загнутые как по направлению вращения колеса, так и против этого направления. Максимальная окружная скорость достигает 80 м/с.

Вентиляторы высокого давления создают  полное давление свыше 3 кПа (300 кгс/м²). Рабочие колеса вентиляторов высокого давления, как правило, имеют лопатки, загнутые назад, так как они более эффективны. Окружная скорость рабочих колес больше 80 м/с.

Разделение вентиляторов по давлению является условным, так как любой  вентилятор высокого давления при уменьшении частоты вращения может оказаться вентилятором среднего давления.

«Например, вентилятор высокого давления 8 кПа (800 кгс/м²) при снижении частоты вращения в 2 раза будет развивать давление примерно 2 кПа (200 кгс/м²), то есть окажется в области среднего давления. При снижении частоты вращения в 3 раза вентилятор будет развивать давление около 0,9 кПа (область низкого давления)» [1, с. 31].

Область применения вентиляторов различного типа определяется также уровнем  шума, возникающего при работе. Центробежные вентиляторы относительно большего давления при небольшой частоте вращения (об/м) создают относительно малый шум благодаря высоким коэффициентам давления. Осевые вентиляторы с невысоким коэффициентом давления работают при значительных окружных скоростях и создают большой шум.

Центробежные вентиляторы применяют  при разветвленных сетях воздуховодов со значительными потерями давления, а также для перемещения воздуха, засоренного механическими примесями в виде пыли и дымовых газов (дымососы).

Диаметральные вентиляторы – сравнительно новые машины, которые еще недостаточно широко применяются. Их целесообразно  использовать в специальных вентиляционных установках, когда подача воздуха без поворота потока дает возможность получить большую компактность установки (местные кондиционеры, вентагрегаты).

Осевые вентиляторы появились  позже радиальных, но область их применения быстро расширяется. Их целесообразно устанавливать при больших подачах воздуха и малых давлениях (больших быстроходностях). Осевые вентиляторы широко используют там, где важна компактность установки, когда вентилятор можно установить в окне или отверстии стены, в отопительных и местных вентиляционных агрегатах, в установках воздушного душирования для рециркуляции в системах кондиционирования воздуха.

Крышными называют вентиляторы  любого типа, устанавливаемые на вертикальной оси в коротком патрубке в отверстии через покрытие здания. Такие вентиляторы предназначены для вытяжных вентиляционных систем без воздуховодов.

Так как рассматриваемый в данной работе тепловентилятор относится к центробежным вентиляторам, расскажем о них поподробнее.

• 1.1.1. Центробежные вентиляторы

В зависимости от условий работы выпускаются центробежные вентиляторы общего назначения, коррозионно-стойкие (для перемещения коррозионных газовых сред), искрозащитные, пылевые, дутьевые и дымососы.

«Вентиляторы центробежные общего назначения служат для перемещения неагрессивных газообразных сред с температурой не выше 80°С, содержащих липкие вещества, волокнистые материалы, а также пыли и другие твердые примеси в количестве не более 100 мг/м³»[2, с. 8]. Обычный радиальный вентилятор представляет собой лопаточное рабочее колесо турбинного типа (рис. 1.1.).

 

При вращении рабочего колеса 2 воздух, поступающий через входной коллектор 1, попадает в каналы между лопатками колеса 4, под действием возникающей центробежной силы он перемещается по этим каналам. Собирается спиральным корпусом 3 и направляется в его выпускное отверстие.

«Достоинства центробежного вентилятора: высокий КПД (> 80%), высокая равномерность подачи, относительная простота регулирования подачи. Недостаток: подача зависит от сопротивления сети» [2, с. 21].

• 1.1.2. Анализ тепловентилятора

Тепловентилятор - переносной теплогенерирующий прибор, предназначенный для создания и поддержания постоянного теплового режима в складах, мастерских, гаражах, квартирах, на строительных площадках и прочих жилых и нежилых помещениях.

Обогрев тепловыми вентиляторами  является наиболее экономичным решением с точки зрения оценки затрат капиталовложений на киловатт            устанавливаемой мощности. Это объясняется тем, что очень часто тепловые вентиляторы обеспечивают реализацию большей мощности на одну установку, чем, например, длинноволновые обогреватели.

Переносные модели (рис. 1.2.) укомплектованы кабелем, просты в подключении и эксплуатации.

Очень важно при подключении  тепловентиляторов их правильное размещение. Это необходимо с целью моделирования более ровной температуры в помещении и максимального рассеивания зон повышенной температуры, формирующихся вокруг вентиляторов.

Варианты расположения тепловых вентиляторов различны. Они должны быть установлены  так, чтобы потоки теплого воздуха  создавали хорошее распределение воздуха в помещении. Правильное размещение поможет выровнять температуру вблизи окон и дверей.

Тепловентилятор может использоваться как дополнение к системам отопления или для каких-либо технологических целей (сушка поверхности после покраски). Особенностью тепловентилятора, благодаря создаваемой им принудительной конвекции в сочетании с высокой производительностью, является быстрый нагрев воздуха в требуемом помещении.

В тепловентиляторе предусмотрено  автоматическое отключение агрегата при перегреве нагревательных элементов. Это обеспечивает высокий уровень безопасности аппарата и одновременно позволяет поддерживать заданный температурный режим в помещениях различного объема.   

  Переносные тепловентиляторы  по-настоящему незаменимы при осушении помещений на строительных площадках. Легко устанавливаются и могут использоваться как для полного обогрева помещения, так и для создания дополнительного тепла. Тепловентиляторы могут использоваться как для бытовых нужд, так и для технологических целей (например, сушка поверхности после покраски).

• 1.2. Показатели качества тепловентиляторов

Качество изделия включает различные  конструктивные и технологические свойства, обуславливающие трудоемкость производства изделия и эффективность его эксплуатации, определяющие приспособленность изделия к техническому обслуживанию и ремонтам, хранению и транспортированию.

Для объективной оценки качества любой  продукции ее свойства необходимо охарактеризовать количественно. Показатели качества используются для получения объективной количественной информации о качестве конкретного вида продукции или группы разнородной продукции.

В структуре показателя качества можно  выделить следующие элементы: наименование, формулировку, размерность, численное  значение (номинальное и предельное). У некоторых показателей качества может отсутствовать размерность, формулировка может совпадать с наименованием.

Для оценки качества продукции важно  определить показатели качества все  показатели качества в целом называются технико-экономическими, поскольку они характеризуют как технические особенности продукции, так и экономическую эффективность ее применения и производства.

Рассмотрим более подробно технико-экономические  показатели качества.

Показатели назначения - одна из важнейших групп показателей качества, характеризующих назначение, область применения, производительность, транспортабельность, конструктивные и другие специфические особенности изделия.

Для тепловентиляторов наиболее часто  используются следующие показатели назначения:

• номинальная производительность – количество работы, выполняемой в единицу времени (м³ · мин ^-1);
• номинальная мощность нагревательного элемента – расход энергии на час работы тепловентилятора (кВт).

Показатели назначения часто используются в качестве основы для классификации продукции.

Так, отмеченные выше показатели используются в структуре кода для условного обозначения тепловентиляторов, являющихся объектом исследования в данной работе (рис. 1.3.)

Рис. 1.3. Структура кода для условного обозначения тепловентиляторов

 

Показатели надежности – одна из важнейших групп показателей качества продукции машиностроения.

Надежность – сложное свойство изделия, определяемое четырьмя составляющими свойствами: безотказностью, долговечностью, ремонтопригодностью и сохраняемостью.

Для тепловентиляторов наиболее часто  употребляются следующие показатели назначения:

Показатели безотказности - характеризуют  свойство изделия сохранять работоспособность  в течение некоторой наработки  без вынужденных перерывов:

• безотказная наработка (ч);
• средняя наработка на отказ (ч).

Показатели долговечности характеризуют  свойство изделия сохранять работоспособность до предельного состояния с необходимыми перерывами для технического обслуживания и ремонтов:

• установленный срок службы (лет).

Показатели ремонтопригодности характеризуют  приспособленность изделия к предупреждению, обнаружению и устранению отказов и неисправностей путем проведения технического обслуживания и ремонтов:

• среднее время восстановления работоспособного состояния тепловентилятора (ч).

Показатели стандартизации и унификации характеризуют степень использования или применения в данном изделии стандартизированных и унифицированных деталей, блоков и других составных элементов: