13 Действительные характеристики нагнетателя при постоянной частоте вращения

Действительное отличается от теоретического из-за значение потерь.

14 Характеристики нагнетателей при переменной частоте вращения

Строится исходя из действительных характеристик динамических нагнетателей при постоянной частоте вращения при помощи подобия

и т.д

15 Изменение характеристик и регулирование нагнетателей

Процесс изменения подачи нагнетателя называется его регулированием. При регулировании нагнетателя изменяют­ся основные рабочие параметры V, Н, N, ). Так, например, насо­сы в вентиляторы, покрывая заданный график расходов, долж­ны создавать переменное давление, определяемое потребите­лем и гидравлическими свойствами сети трубопроводов.

Компрессоры в некоторых случаях работают с переменным V, но должны обеспечивать постоянное давление у пневмоприем­ников - пневматического инструмента, воздушных молотов; в других случаях они должны работать с почти постоянным рас­ходом, но при переменном давлении (доменный процесс, пода­ча дутья в вагранки и т.п.).

Дроссельное регулирование при р = const

При дроссельном регулировании нагнетателей для жидкос­тей дроссель располагают на напорной трубе. Если поместить его на всасывающей трубе, то при дросселировании давление на входе в насос будет понижаться и возникающие при этом кавитационные явления будут нарушать нормальную работу насоса .

В нагнетателях, подающих газы, дроссель может располагать­ся на входном и выходном патрубках.

Подача нагнетателя при р = const может изменяться не толь­ко под воздействием дросселя, но и по причине изменения давления в напорной емкости или из-за изменения геометри­ческой высоты.

Дроссельное регулирование недопустимо в случаях, когда характеристика мощности удовлетворяет условию д N / д V < 0, т.е. когда при уменьшении V мощность нагнетателя возрастает. При этом потери энергии при регулировании получаются чрез­мерными.

Регулирование изменением частоты вращения вала нагнетателя

Нанесем в графике рис. 4.19 характеристику динамического нагнетателя с возможными частотами вращения n₁ < n₂ < n₃ и характеристику сети, на которую нагнетатель работает. Точки пересечения напорных характеристик нагнетателя с характе­ристикой сети, обозначенные на графике а₁, а₂, а₃, определяют режимы работы нагревателя при частотах вращения n₁, n₂, n₃.

Из графика видно, что изменением частоты вращения могут быть получены разные подачи V’_рег, V"_рег, V'"_рег и соответствующие напоры Н’_рег, Н’’_рег, Н"'_рег . Мощности и КПД могут быть определе­ны из соответственных характеристик по значениям V’_рег, V"_рег, V'"_рег

Регулирование подачи этим способом от номинальной часто­ты, например n₃, может проводиться для увеличения и умень­шения подачи.

При регулировании изменением n дроссель открыт пол­ностью, сопротивление его незначительно и нет затрат мощнос­ти в нагнетателе непосредственно на осуществление регулиро­вания. Поэтому такой способ регулирования по затратам энер­гии на привод выгоднее дроссельного.

Рис. 4.19. График регулирования изме­нением частоты вращения

Регулирование поворотными направляющими лопатками на входе в рабочее колесо

В нагнетателях большой мощности - вентиляторах, компрес­сорах и в редких случаях в насосах - применяется особый способ регулирования подачи направляющим лопаточным аппаратом, располагаемым перед входом в рабочее колесо нагнетателя.

Этот способ основан на уравнении Эйлера . Второй член правой части этого уравнения оценивает влияние танген­циальной составляющей с_1И абсолютной скорости, т.е. закрутки потока при входе на напор, развиваемый нагнетателем, и, сле­довательно, на его подачу. Значение с_1И определяется углом входа потока в межлопастные каналы рабочего колеса, и поэто­му, изменяя угол входа специальными поворотными лопатка­ми, будем получать различные V, т.е. регулировать нагнетатель.

На рис. 4.20 показана конструктивная схема осевого направ­ляющего аппарата центробежного вентилятора. Рисунок 4.21 дает представление о радиальном направляющем аппарате.

Очевидно, что направляющий аппарат дает возможность регулирования подачи нагнетателя от V = 0 до V_мaкc.

Экономичность этого способа регулирования существенно выше дроссельного регулирования при n = const.

16 Сводные графики рабочих зон нагнетателей

17 Параллельное и последовательное соединение нагнетателей

18 Помпаж. Схема защиты турбокомпрессора от помпажа

19 Классификация вентиляторов

Вентиляторы классифицируются по многим параметрам, таким как:

а) конструкция и принцип действия: могут быть осевыми, радиальными и диаметральными

б) в зависимости от величины полного давления: могут быть низкого (до 1 кПа), среднего (до 3 кПа) и высокого давления (до 12 кПа)

в) в зависимости от направления вращения рабочего колеса: могут быть правого и левого вращения

г) в зависимости от состава перемещаемой среды: обычные, термостойкие, взрывобезопасные, пылевые и т.д.

д) по месту установки: обычные, устанавливаемые на специальной опоре (раме,фундамент и т.д.); канальные, устанавливаемые непосредственно в воздуховоде; крышные, размещаемые на кровле.

Основными характеристиками вентиляторов являются следующие параметры:

расход воздуха, м3/ч; полное давление. Па; частота вращения, об/мин;

потребляемая мощность, затрачиваемая на привод вентилятора, кВт;

КПД - коэффициент полезного действия вентилятора, учитывающий, механические потери мощности на различные виды трения в рабочих органах вентилятора., объемные потери . результате утечек через уплотнение и аэродинамические потери в проточной части вентилятора; уровень звукового давления, дБ.