- •Тема 9. Нагнетательные машины
- •2. Применение нагнетательных машин
- •3. Рабочие параметры нагнетательных машин
- •4. Основы теории центробежных нагнетателей
- •5. Действительные характеристики центробежного нагнетателя при постоянной частоте вращения
- •6. Подобие центробежных машин. Формулы пропорциональности
- •7. Регулирование подачи центробежных нагнетателей
- •8.Сводные графики полей (зон) рабочих характеристик нагнетателей
- •9. Параллельное и последовательное соединения нагнетателей
- •10. Центробежные насосы
- •11. Центробежные вентиляторы
- •2. Центробежные компрессоры
- •13. Поршневые насосы
- •14. Поршневые компрессоры
- •15. Газокомпрессорные агрегаты
- •15.1. Назначение и описание компрессорной станции
- •15.2. Компоновка газоперекачивающих агрегатов на станции
- •15.3. Нагнетатели природного газа.
- •15.4. Электроснабжение газотурбинных кс и гпа
- •15.5. Обслуживание агрегата и систем кс в процессе работы
- •15.6. Система маслоснабжения кс и гпа, маслоочистительные машины и аппараты воздушного охлаждения масла
- •15.7. Устройство и работа системы управления
- •15.8. Работа пэвм арм оператора
- •Информационные функции
- •Представление на дисплее пэвм мнемосхем.
- •Требования предъявляемые к операторской станции.
- •16. Насосная станция перекачки нефти
- •Электронасос центробежный герметичный
- •Принцип работы схемы управления двигателем циркуляционного насоса, в ручном и автоматическом режиме, в узле перекачиваемой нефти
- •17. Подбор насосного оборудования и режимы его работы Типы насосов применяемых в системах централизованного теплоснабжения Консольные электронасосы типов км, к, км-рп, кмл, кмс, сн
- •Консольные электронасосы с регулируемым приводом
- •Электронасосы типа «д»
- •Электронасосы типа «лм»
- •Насос типа пэ
- •Насос цнс
- •Электронасосы типа «кгв» и «нку»
- •Совместная работа насосов при параллельном или последовательном подключении
- •Работа насоса с изменением частоты вращения или обточенным рабочим колесом
- •Совместная работа центробежных насосов и тепловой сети
- •18.Насосное оборудование фирм wilo и Grundfos
- •Циркуляционные насосы Общий обзор моделей циркуляционных насосов фирмы grundfos (Дания)
- •19. Анализ и сравнение регулируемых эп
5. Действительные характеристики центробежного нагнетателя при постоянной частоте вращения
Очевидно, что каждому нагнетателю свойственны определенные значения рабочих параметров Q, H, p, N и η, зависящих от частоты вращения вала. При различных режимах работы нагнетателя рабочие параметры его различны.
Между рабочими параметрами приняты следующие соотношения:
H = f (Q); N = f(Q); η = F/ (Q)
Hст = φ (Q); ηcт = θ (Q) (8.12)
Эти соотношения (зависимости), представленные графически, называются характеристиками нагнетателя.
Основным видом характеристик является напорная Н = f(Q) при постоянной частоте вращения, получаемая при испытании нагнетателя. Заметим, что в уравнениях (12) аргументом является подача нагнетателя Q. При испытаниях нагнетателя в целях получения характеристик при л = сопи изменение подачи достигается изменением степени открытия дросселя на напорной трубе.
Действительный напор, развиваемый нагнетателем, меньше теоретического Hт из-за потерь напора в проточной полости и отклонения действительной структуры потока от теоретической.
Потери напора в проточной полости нагнетателя зависят от средней скорости потока (квадратично) и, следовательно, пропорциональны квадрату подачи. Кроме того, потери напора определяются ударом и срывом потока с лопаток при отклонении режима работы нагнетателя от расчетного.
В результате характеристика действительного напора располагается ниже характеристики теоретического напора.
В зависимости от значения угла β2 и конструкции проточной полости нагнетателя характеристика действительного напора может иметь две типичные формы.
На рис.20 представлены характеристики нагнетателя, типичные для β2 > 90 °. Особенностью действительной характеристики в этом случае является наличие максимума и, следовательно, неоднозначность зависимости Н=f(Q) в пределах напоров от Hxх до Нmax. Нагнетатели с такой характеристикой, работая в интервале подач от 0 до Q′ могут самопроизвольно менять подачу, переходя в неустойчивый режим, называемый помпажем. Это отрицательное свойство нагнетателей с характеристикой такого типа.
Действительная мощность нагнетателя, необходимая для его привода, больше теоретической из-за затрат энергии на преодоление гидравлических сопротивлений в проточной полости и механического трения в подшипниках и уплотнениях, поэтому характеристика действительной мощности располагается выше теоретической (рис. 22).
Теоретическая мощность при Q = 0 (при закрытом дросселе) равна нулю. Действительная мощность при Q = 0 называется мощностью холостого хода NXХ, затрачиваемой на покрытие потерь в этом режиме. Потери вызваны циркуляционными потоками в проточной полости нагнетателя, дисковым трением о жидкость (газ), механическим трением в подшипниках и уплотнениях.
По характеристике действительного напора и действительной мощности определяется КПД центробежного нагнетателя, который представляется отношением мощности, передаваемой в нем потоку, т.е. полезной мощности, к мощности, затрачиваемой на привод нагнетателя:
η = ρ* Q*g *H/100*N.
Пользуясь этим равенством, легко представить форму характеристики КПД при n = соnst. Если дроссель закрыт, то Q=0, но нагнетатель развивает напор Н, расходуя мощность холостого хода Нхх При этом η = 0. При увеличении открытия дросселя напор падает и при Q mах достигает значения Н= 0. В этом режиме нагнетателя η = 0. Но если функция η = F'(Q) в некотором интервале аргумента имеет два нулевых значения, то в этом интервале η имеет и максимальное значение. Таким образом, характеристика КПД при n = соnst имеет форму, показанную на рис. 23.
Режим нагнетателя, при котором КПД максимален, называют оптимальным. В этом режиме затрата мощности на привод производится с наивысшим энергетическим эффектом и наиболее экономично.
Значения напора, давления, подачи и мощности, приводимые в справочной литературе (если нет специальных оговорок) характеризуют оптимальный режим работы нагнетателя