3.4.Универсальные характеристики

Полные характеристики не всегда удобны для использования, т.к. дают информацию о параметрах нагнетателя при одной частоте вращения n. Поэтому для подбора нагнетателей чаще используют универсальные характеристики, которые могут быть индивидуальными и общими.

Индивидуальные характеристики, в свою очередь могут быть нескольких видов. Остановимся здесь на двух, наиболее распространенных.

Тип 1. Эти характеристики строятся в координатах P-L(H-L) для одного типоразмера нагнетателей обычно в логарифмических координатах при различных частотах вращения рабочего колеса. Здесь же наносятся изолинии КПД и мощности. Последние соответствуют мощностям стандартных электродвигателей. На рис. 3.8 приведена характеристика вентилятора. Слева по оси ординат отложены полные давления при температурах перемещаемого воздуха 200^ОС и 20^ОС, справа – установочные мощности. Нижняя горизонтальная шкала дает сведения о величине динамического давления. Рядом с частотой вращения указано соответствующее значение окружной скорости u.

Рис.3.8.Характеристика вентилятора ВЦ-14-46-5

Тип 2. В некоторых нагнетателях диаметр рабочего колеса может варьироваться в определенных пределах от номинального размера. В этом случае могут приводиться характеристики для различных диаметров при фиксированной частоте вращения. Пример такой характеристики приведен на рис. 3.9. В верхней части рисунка находятся линии H-L при диаметрах колеса 190, 200, 210, 219 мм и изолинии КПД. В нижней части нанесены линии мощности и кавитационный запас Δh.

Рис.3.9.Характеристика насоса АК32-200 завода «Линас»

Общая характеристика строится для всей серии нагнетателей данного типа. Наибольшие распространения получили следующие два вида общих характеристик.

Совмещенная характеристика (рис. 3.10), где нанесены области эффективной работы (η ≥ 0,9η_max) нескольких типов нагнетателей, позволяет произвести их сравнение. Так как рабочая точка может оказаться в зоне расположения двух характеристик, то можно выбрать наиболее экономичный вариант (с наибольшим для данного случая КПД)

Безразмерные (отвлеченные) характеристики предназначены для сопоставления нагнетателей разных типов. При построении характеристик по осям координат откладываются не конкретные значения производительности, давления, мощности, а безразмерные параметры (рис. 3.11). В качестве таких параметров используются:

• коэффициент подачи

. (3.20)

• коэффициенты полного, статического и динамического давления:

, (3.21)

, (3.22)

; (3.23)

• коэффициент мощности

. (3.24)

Эти параметры характеризуют нагнетатели, относящиеся к одному типу, но с разными размерами, частотами вращения, плотностью перемещаемой среды.

Рис.3.10. Совмещенная характеристика нагнетателей:

1,2,3,4 – типоразмеры нагнетателя

Рис.3.11.Пример безразмерной характеристики вентилятора

По имеющейся безразмерной характеристики вентилятора можно построить характеристику других вентиляторов данной серии при различных сочетаниях D₂ , n , ρ. На основе формул, приведенных в разделе 3.3.

L = φπD₂² u₂ / 4; (3.25)

P = 0,5ψρu₂² ; (3.26)

P_s = 0,5ψ_sρu₂²; (3.27)

N = 0,25λρu₂³πD₂²/2000 (3.28)