Рабочие параметры и характеристики нагнетателей

Каждому нагнетателю свойственны определенные значения его рабочих параметров V, Н, р, N, η, зависящих от частоты вращения его вала.

При разных режимах работы нагнетателя рабочие параметры его различны.

Общеприняты следующие формы соотношений между рабочими параметрами

Эти соотношения, представленные графически, называются характеристиками нагнетателя.

Основным типом характеристик является напорная H=f(V) при постоянной частоте вращения, получаемая испытанием нагнетателя. Заметим, что в уравнениях характеристик аргументом является подача нагнетателя V. При испытании нагнетателя с целью получения его характеристик при п = const изменение подачи достигается изменением открытия дросселя на напорной трубе

Выясним форму напорной характеристики динамического центробежного нагнетателя, полагая, что поток через рабочее колесо осесимметричен и потерь энергии в нем нет. Для этого воспользуемся уравнением Эйлера

Из плана скоростей следует, что

Для центробежного нагнетателя с заданными размерами и постоянной частотой вращения

Это уравнение прямой линии, положение ее в координатной системе V- Н при постоянных значениях n, b₂, D₂ определяется углом β₂.

Уравнение изображенное графически, для заданного значения β₂ называют теоретической напорной характеристикой нагнетателя.

При построении характеристики нагнетателя Н =f(V) при п = const расход V изменяется в соответствии с положением запорного органа дросселя, расположенного обычно на выходном патрубке нагнетателя. Такой процесс называют дросселированием, а полученные характеристики - дроссельными кривыми.

Пользуясь уравнением, построим характеристики Н= f (V) для характерных значений угла β₂, т.е. β₂ < 90°, β₂ = 90°, β₂ > 90°. Лопасти с углом β₂ < 90° будем называть отогнутыми назад, с углом β₂ = 90°-радиальными, при β₂ > 90°-за гнутыми вперед.

Нагнетатели с любыми значениями β₂ при полном закрытии дросселя развивают одинаковые теоретические напоры, равные С, определяемые диаметром рабочего

колеса и частотой его вращения.

Нагнетатель с радиальными лопастями при любых расходах V, устанавливаемых открытием дросселя, развивает одинаковые напоры Н_Т = С. т.к ctg β₂=ctg90°=0.

Лопасти, отогнутые назад, характеризуются углом β₂ < 90° и

ctg β₂ >0- этом второй член правой части уравнения положителен и увеличение V вызывает снижение Н_T по закону прямой линии.

Если же нагнетатель имеет лопасти, отогнутые вперед, β₂ > 90° и ctg β₂ < 0 и возрастание V вызывает увеличение Н_T по закону прямой линии.

 

Уравнение может быть использовано для расчета теоретической мощности нагнетателя в зависимости от угла β₂. Если массовая подача нагнетателя т, кг/с, то при удельной теоретической работе L. = g Н, требуемая для привода теоретическая мощность будет

График этого уравнения, является характеристикой теоретической мощности при n = const и различных значениях угла β₂.

Из графика отчетливо выясняется влияние угла β₂ на теоретическую мощность нагнетателя: чем больше угол β₂, тем интенсивнее уменьшается теоретическая мощность при дросселировании нагнетателя.

 Теоретический напор, развиваемый нагнетателем объемного типа, определяется противодействием гидравлической системы, в которую включен нагнетатель, и при п = const непосредственно от нагнетателя не зависит.

Характеристики напора объемного нагнетателя при n=const