Регулирование поворотными направляющими лопатками на входе в рабочее колесо

В нагнетателях большой мощности - вентиляторах, компрессорах и в редких случаях в насосах - применяется особый способ регулирования подачи направляющим лопаточным аппаратом, располагаемым перед входом в рабочее колесо нагнетателя.

Этот способ основан на уравнении - Эйлера. Второй член правой части этого уравнения оценивает влияние тангенциальной составляющей с_1u абсолютной скорости, т.е. закрутки потока при входе на напор, развиваемый нагнетателем, и, следовательно, на его подачу. Значение с_1u определяется углом входа потока в межлопастные каналы рабочего колеса, и поэтому, изменяя угол входа специальными поворотными лопатками, будем получать различные V, т.е. регулировать нагнетатель.

Конструктивная схема осевого направляющего аппарата центробежного вентилятора.

Конструктивная схема радиального направляющего аппарата.

 

Совместная работа при параллельном и последовательном соединении нагнетателей

В зависимости от условий эксплуатации и производственного назначения нагнетатели могут работать группами на общую трубопроводную сеть.

При групповой установке нагнетателей применяются два способа их соединения для совместной работы:

• параллельное

• последовательное.

• Возможно комбинированное соединение.

Параллельное соединение нагнетателей применяется при ограниченной подаче отдельных нагнетателей для покрытия неравномерного графика потребления сети с высокими расходами.

Схема установки с тремя параллельно

соединенными динамическими насосами

При параллельном соединении нагнетателей полная подача группы представляется суммой подач отдельных нагнетателей и выполняется так, чтобы имелась возможность выключения из работы любого нагнетателя.

Параллельное соединение дает большие удобства в процессе регулирования подачи группой нагнетателей путем отключения отдельных нагнетателей и регулирования подачи любого из них.

 Нагнетатели, соединенные параллельно, в работе взаимно влияют один на другой: подача, напор, мощность и КПД каждого из них существенно зависят от режимов нагрузки параллельно соединенных нагнетателей.

Рассмотрим случай параллельного соединения нагнетателей на примере двух одинаковых насосов центробежного типа.

Насосы расположены на разных высотах и соединены с общим трубопроводом несимметрично, т.е. трубопроводами разной длины. Напорные характеристики насосов А и В - (кривая А, В). Условия всасывания насосов полагаем одинаковыми. Вертикальные размеры насосов пренебрежимо малы по сравнению с высотными размерами системы.

При подъеме жидкости в трубах a и b насосов давление падает, потому что энергия потока расходуется на подъем жидкости и преодоление сопротивлений вызванных вязкостью.

Следовательно, чтобы получить напорные характеристики, отнесенные к месту соединения d трубопроводов а и b, следует произвести вычитание из ординат характеристик насосов А и В ординаты характеристик трубопроводов а и b при произвольно задаваемых подачах V. Через полученные вычитанием ординат точки следует провести плавные кривые Н_a =f(V) и Н_b = f(V), ординаты которых дают напоры, развиваемые насосами А и В в месте соединения d.

 Последовательное соединение нагнетателей применяется, для повышения напора, развиваемого установкой в целом. В этом случае выходное отверстие первого по ходу жидкости (газа) нагнетателя соединяется трубопроводом с входом последующего нагнетателя.

Рассмотрим графически случай последовательного соединения двух одинаковых центробежных насосов А и В. Характеристики напора насосов, совмещающиеся в одну линию А, В.

Массовые подачи нагнетателей, если нет утечек и отборов, в этом случае одинаковы. Для насосов, подающих жидкость с плотностью ρ = const. одинаковы и объемные подачи. При любых режимах V_A = V_B.