Характеристика сети

Сетью называется система трубопроводов и отдельных агрегатов, присоединенных к нагнетателю. Различают сети простые, состоящие из одного или нескольких последовательно соединенных участков (рис.а), и сложные (разветвленные), соединение отдельных участков в которых, может быть параллельным (рис.б).

0 L_A L

B

Характеристика сети.

а – участки сети, соединенные последовательно; б- то же, параллельно

Каждая сеть характеризуется потерями давления, которые можно разделить на внутренние (потери на трение и в местных сопротивлениях) и внешние (потери в выходном сечении сети). Сумма внешних и внутренних потерь давления в сети определяет полное гидравлическое сопротивление сети.

Потери давления на трение, обусловленные вязкостью жидкости, возникают в результате обмена количеством движения, который происходит между частицами соседних слоев жидкости, движущихся с разными скоростями. Эти потери определяют для отдельных участков сети по формуле Дарси-Вейсбаха.

Потери давления в местных сопротивлениях, также обусловленные существованием вязкости жидкости, возникают при изменении скорости или направления течения потока.

Суммарные потери в сети складываются из местных потерь и потерь по длине во всех ее элементах и для вентиляционной сети потери определяются выражением:

или:

, (1)

где К – коэффициент, являющийся константой для данной сети.

Данные уравнения называют характеристикой сети. Оно устанавливает связь между потерями давления и количеством протекающей в сети жидкости. Параметр К характеризует гидравлическое сопротивление сети. Он зависит от конфигурации участков сети и состояния их поверхности, плотности и вязкости перемещаемой среды, а также от числа Рейнольдса. Коэффициент К тем больше, чем сеть длиннее, извилистее, более сужена по проходным сечениям, чем больше шероховатость внутренних поверхностей, в этом случае характеристика сети получается более крутой.

Режимом работы нагнетателя в какой-либо сети называется равновесное состояние, определяемое совместным решением характеристик сети и нагнетателя. Эту задачу можно решить графически, используя метод наложения характеристик. Если на характеристику давления нагнетателя наложить полученную в тех же координатах и в том же масштабе характеристику сети, то точка пересечения этих двух кривых (рабочая точка) и определит давление и производительность данного нагнетателя в данной сети.

При этом полное давление нагнетателя р_А равно полному гидравлическому сопротивлению или полным потерям давления р_w в сети, а подача нагнетателя L_А равна расходу жидкости в сети.

При наложении на полную характеристику нагнетателя характеристики сети, последняя пересечется не только с кривой р—L, но и с кривыми N—L и η—L. Очевидно, что только пересечение кривой р—L с характеристикой сети определяет местоположение рабочей точки.

Получение рабочей точки

Для получения величины потребляемой нагнетателем мощности и значения КПД следует через рабочую точку провести вертикальную прямую до пересечения ее с кривыми N—L и η —L; через точки пересечения А и В провести затем горизонтальные прямые к шкалам N и η.

Необходимость включения нагнетателей в совместную работу в большинстве случаев вызвана следующими причинами:

1) один нагнетатель не может обеспечить требуемую подачу или давление, а замена его другим, более мощным, невозможна;

2) в процессе эксплуатации в соответствии с требованиями технологического процесса возникают режимы, связанные с продолжительным изменением расхода и сопротивления сети (изменение режима осуществляется отключением одного из нагнетателей);

3) требуется обеспечить надежность работы всей системы в целом;

4) архитектурно-планировочные решения зданий приводят к созданию сложных разветвленных сетей, для регулирования которых с наибольшей эффективностью требуется установка нескольких нагнетателей.

Включение нагнетателей в совместную работу может быть параллельным, последовательным и смешанным (комбинированным).

Параллельное включение нагнетателей.

В большинстве случаев параллельное включение двух и большего числа нагнетателей рекомендуется тогда, когда оно приводит к увеличению подачи, а соответствующее увеличение частоты вращения рабочего колеса или размеров нагнетателя невозможно из-за усиления шума, конструктивных или архитектурно-планировочных соображений.