2. Определение установочной мощности двигателя

Мощность двигателя, соединённого с лопастным нагнетателем, полезно передаётся перемещаемой мощности, а также частично расходуется на преодоление потерь внутри (гидравлических и на протекание через зазор). Кроме того, мощность расходуется на трение дисков колеса о жидкость (нулевая мощность) и на преодоление механических потерь (трение в подшипниках, приводе).

Полезную мощность лопастного нагнетателя, как известно, определяют по формуле N_пол=Qp/1000η, где Q – подача, м³/с; р – давление, Па; N – мощность, кВт.

Гидравлическая мощность, т.е. мощность, передаваемая жидкости и в силу несовершенства процесса частично расходуемая на гидравлические потери N_пот и на перетекание жидкости через зазор внутри нагнетателя N_заз; N_h=N_пол+N_пот+N_заз

Мощность на колесе нагнетателя, т.е. без учёта механических потерь, будет больше вследствие трения дисков колеса о жидкость (нулевой мощности – N₀ ) и составит N=N_h+N₀=Qp/1000η.

Именно эту мощность принимают при подборе нагнетателей по характеристикам.

В зависимости от способа соединения нагнетателя с двигателями должны быть учтены дополнительные потери мощности. Мощность на валу нагнетателя, т.е. с учётом потерь ее на трение в подшипниках N_В=Qp/(1000ηη_п), где η_п – 0,96…0,97 в зависимости от типа, числа и состояния подшипников.

Мощность на валу двигателя, определяемая с учётом потерь в передаче от нагнетателя к двигателю (в редукторе), выразится формулой

, (3)

где для клиноремённой передачи η_р – 0,90…0,95.

Рис. 1. Соединение осевых вентиляторов с двигателями:

1,2 – на одном валу; 3,4,5 – на одной оси; 6 – через редуктор;

Рис. 2 Расположение спиральных корпусов

Рис. 3 Способы соединения радиальных вентиляторов с двигателями

Для передачи иного типа (фрикционных, зубчатых и др.) значения принимают по соответствующим справочникам.

Если нагнетатель соединён с двигателем на одном валу (см. рис 1. – 1, 2),

то η_п = 1;η_р = 1;

Если вал нагнетателя соединён с валом двигателя с помощью соединительной муфты (на одной оси, см. рис 1 – 3,4,5), то при η_р = 1 получим N_р=Qp/(1000ηη_п).

В действительности при работе нагнетателя в сети фактическая мощности может отличаться от расчётной из-за неточности расчётов, отступлений от проекта при монтаже, несоответствия оборудования, негерметичности и многих других причин.

Ввиду практической сложности и целесообразности учитывать все эти влияния порознь, рекомендуется принимать расчётную мощность с запасом

(4)

где k – коэффициент запаса мощности, учитывающий не выявленные расчётом факторы. Этот запас исключает необходимость в запасах для Q и р, полученных из расчёта сети.

Вследствие того что мощность центробежных (радиальных) нагнетателей с лопастями, загнутыми вперёд, существенно меняется с изменением подачи, для них рекомендуется принимать k = 1,1…1,15. Для центробежных (радиальных) нагнетателей с лопастями, загнутыми назад, а также для осевых нагнетателей, мощность которых меньше меняется при изменении подачи, следует принимать k = 1,05…1,1.

После определения расчётной мощности подбирают соответствующие по типу двигатели, у которых установочная мощность на валу (номинальная) должна быть ближайшей большей в сравнении с подсчитанной.

Иногда рекомендуется при определении установочной мощности электродвигателей принимать дополнительный запас в зависимости от её абсолютных значений. Но такой запас может быть оправдан для двигателей мощностью до 0,5 кВт.