Электропривод и автоматизация механизмов центробежного и корневого тока.

Режим работы механизмов центробежного типа определятся тремя величинами:

Q – подачей (производительностью);

Н – напором – это энергия сообщаемая единице веса жидкости или газа;

W – угловой скоростью.

Эти величины также определяют момент сопротивления и мощность на валу механизма.

1. Механизмы центробежного типа;

2. Механизмы поршневого типа.

Поток массы (жидкой или газообразной) характеризуется запасом энергии (потенциаль­ной и кинетической), обычно определяемой на единицу веса.

1. Потенциальная энергия, обусловлена подъемом данной массы жидкости или газа на оп­ределенную высоту:

,

H_Г – геодезическая высота отсчитывается от нулевой в данной местности.

2. Потенциальная энергия, обусловленная сжатием данной массы потока до определен­ного давления:

,

P – давление;

γ – удельный вес.

3. Кинетическая энергия, обусловленная скоростью движения данной массы потока

.

4. Кинетическая энергия, обусловленная нагретым состоянием данной массы (запасом энергии нагретой массы):

С_P – удельная теплоемкость потока;

Т – температура абсолютная по К;

А_Э – тепловой эквивалент работы.

Закон сохранения энергии применительно к механизмам центробежного и поршневого типа можно записать так:

Для каждого конкретного механизма определяется величина полезной энергии, а по ней выби­рается мощность двигателя.

1. Для насосов – обычно изменения Т не происходит и за счет конструкции насосов избавляются от изменения скорости

.

2. Для вентиляторов

,

ΔН_Г=0 – на одной высоте;

T=const;

γ=const – удельный вес.

Можно принять начальную скорость V₁=0, т.к. производиться забор неподвижного воз­духа.

3. Для компрессора – работа характеризуется резким изменением давления и темпера­туры и скорости.

.

В общем случае может меняться и удельный вес газа или жидкости.

Мощность двигателя определяется по формуле

Это общая формула, в которую входят свои значения Q – подачи или производительно­сти, а также Н – напора определяет конкретный механизм и соответствующую магистраль.

Для определения мощности используется H – Q характеристики. Определим от чего зави­сит мощность двигателя:

тогда P=ω³,

M=P/ω≡ω²

Отсюда видна особенность работы механизмов.

Как правило мощность двигателя определяют по Н-Q характеристикам на кото­рые наносятся характеристика мгистрали.

Н_МАГ=Н_СТ+К_МАГ^.Q²

ω=const

Расчет:

Н_СТ – статический напор магистрали;

К_МАГ – коэффициент сопротивления магистрали;

.

Определение мощности на валу механизмов поршневого тока (компрессоры и насосы).

Мощность поршневого конденсатора определяется по индикаторной диаграмме - зависи­мость давления Р от объема V под поршнем.

4 – крайнее положение после выталкива­ния газа;

1 – поршень вниз и давление падает;

1 – открываются всасывающие клапан.

На участке 2-3 – начинается сжатие с выделением теплоты;

В точке 3 – открываются нагнетающий клапан.

Работа:

,

m – показатель политропы;

V₁ – рабочий объем цилиндра;

η₀ – объемный КПД компрессора.

Если известна производительность компрессора на низком давлении (Q-P).

;

.

58