- •Нагнетатели – насосы, вентиляторы и компрессоры. Определение, классификация и области применения в схемах энергоснабжения промышленных предприятий
- •Центробежные насосы, вентиляторы, компрессоры. Принцип действия и устройство. Уравнение Эйлера для центробежных нагнетателей, треугольники скоростей, развиваемый напор
- •Подобие центробежных машин. Коэффициент быстроходности. Формулы пропорциональности
- •Характеристики центробежных насосов, работа на трубопровод. Способы регулирования подачи. Параллельное и последовательное включение центробежных нагнетателей
- •Характеристики центробежных вентиляторов: размерные при постоянной и переменной частоте вращения, безразмерные. Работа вентилятора на сеть и регулирование подачи.
- •Характеристики центробежных компрессоров. Работа на сеть. Особенности регулирования производительности.
- •Параллельная и последовательная работа центробежных насосов. Неустойчивость работы. Помпаж.
- •Явление кавитации в центробежных насосах, способы борьбы с ней. Допустимая высота всасывания.
- •Объемные насосы поршневого типа простого, двойного и многократного действия. Устройство и принцип действия, подача действительная q, теоретическая qt. Графики подачи.
- •Поршневые компрессоры простого, двойного и многократного действия. Устройство, производительность. Влияние мертвого пространства на производительность компрессора.
- •Индикаторная диаграмма поршневого насоса. Средние индикаторные давление, мощность и к.П.Д. Насоса
- •Индикаторная диаграмма поршневого компрессора. Средние индикаторные давление, мощность и кпд компрессора.
- •Способы регулирования подачи (производительности) поршневых насосов и компрессоров. Их сравнительная оценка.
- •Типы, назначение и области применения тепловых двигателей. Принцип работы и основные конструктивные элементы энергетических турбомашин. Классификация и маркировка стационарных паровых турбин.
- •2)По характеру теплового процесса:
- •3)По параметрам пара:
- •4)По числу часов использования:
- •5)По конструктивным особенностям:
- •Потери энергии в турбинной ступени, относительные лопаточный и внутренний к.П.Д.
- •Конструктивные схемы паровых турбин. Рабочий процесс в многоступенчатой турбине. Системы парораспределения и регулирования паровых турбин.
- •Классификация режимов работы турбин. Изменение энергетических характеристик ступеней и отсеков турбин и надежности их работы в нестационарных и переходных режимах.
- •Тепловая схема и рабочий процесс энергетической гту открытого цикла. Конструктивные особенности газовых турбин и газотурбинных установок
- •Основные виды, назначения, принципы действия тепломассообменного оборудования предприятий
- •Рекуперативные теплообменные (т/о) аппараты, конструкции, принципы действия, режимы эксплуатации, основные параметры, характеризующие их эффективность
- •Общее положение теплового расчёта рекуперативных теплообменных аппаратов. Особености теплового расчёта аппаратов с однофазными теплоносителями, с конденсацией и ребристых
- •Гидродинамический расчет т/о аппаратов. Основные геометрические характеристики, определение проходных сечений и скоростей теплоносителей
- •Регенеративные теплообменники, конструкции, принцип действия и основы теплового расчёта
- •Тепломассообменные установки контактного (смешивающего) типа. Конструкции, принцип действия, режимы эксплуатации, основы теплогидравлического расчёта
- •Основы процесса термической деаэрации. Термические деаэраторы, назначение, конструкции, принцип действия и принцип их включения в систему водоподготовки
- •Основы теплогидравлического расчёта и конструирования термических деаэраторов
- •Теплообменники систем теплоснабжения и их конструкции. Схемы взаимного течения и определение температур теплоносителей.
- •Классификация сушимых материалов, сушильных установок и сушильных агентов. Основы расчета статики и кинетики сушки.
- •Принципиальные схемы и конструкции сушильных установок. Построение процесса сушки в hd-диаграмме влажного газа
- •1.Сушильная установка непрерывного действия
- •2.Сушильная установка периодического действия
- •Технологические способы выпаривания растворов. Выпарные аппараты и испарители, их назначение и устройство
- •3. По технологии обработки раствора:
- •Эффективность испарения растворителя в таких
- •Определение нагрузок и производительности компрессорной станции (кс) предприятия. Принципы выбора компрессоров и вспомогательного оборудования (кс).
- •Баланс воды в системах технического водоснабжения предприятия, состав и схемы этих систем.
- •Требования к качеству технической воды, оборудование для охлаждения и обработки воды систем технического водоснабжения. Оборотные системы
- •Газовый баланс и расчет потребления газа предприятием. Устройство системы промышленного газоснабжения. Основа гидравлического расчета и выбора их элементов.
- •Методика расчёта потребности предприятия в холоде. Типы холодильных установок систем холодоснабжения и выбор основного оборудования
- •Выбор хладагента
- •Выбор хладоносителя
- •Выбор расчётного режима
- •Выбор типа и количества компрессоров
- •Выбор и расчёт конденсаторов
- •2. Абсорбционные холодильные машины
- •3 . Пароэжекторная холодильная установка
- •Виды и расчёт тепловых нагрузок предприятия. Годовой график продолжительности тепловых нагрузок и его построение
- •1 Метод расчёта тепловых нагрузок
- •2 Метод расчёта тепловых нагрузок (Соколов).
- •Классификация и характеристики систем теплоснабжения Источники теплоты и теплоносители их особенности и выбор
- •1. По виду теплоносителя:
- •2. По виду потребления:
- •Схемы присоединения абонентских установок отопления и горячего водоснабжения к закрытой водяной тепловой сети.
- •Схемы присоединения абонентских установок отопления и горячего водоснабжения к открытой водяной тепловой сети.
- •Схемы совместного присоединения систем отопления и гвс.
- •Паровые системы теплоснабжения и схемы присоединения абонентских установок потребителей.
- •Методы регулирования отпуска теплоты из систем централизованного теплоснабжения. Температурный график и график расходов сетевой воды.
- •Задачи и методика гидравлического расчета транзитных трубопроводов и разветвленных водяных тепловых сетей
- •Расчёт паропроводов и конденсатопроводов. Подбор оборудования системы пароснабжения. Выбор конденсатоотводчиков
- •2.Пропускная способность паропроводов и конденсатопроводов, кг/с
- •3.Массовые доли пара в смеси конденсата и пара за конденсатными горшками x1и в конце конденсатопровода x2
- •3. Плотность смеси конденсата и пара, кг/м3
- •Пьезометрический график напоров водяной тепловой сети. Гидростатический и гидродинамический режимы её работы
- •Методики теплового расчета теплоизоляции и механического расчета теплопроводов
- •Работа, основные энергетические показатели и принципиальная тепловая схема водогрейной котельной.
- •Работа, основные энергетические показатели и принципиальная тепловая схема паровой котельной.
- •Работа, основные энергетические показатели и принципиальная тепловая схема пароводогрейной котельной.
- •Методика расчёта тепловой схемы котельной и характерные расчётные режимы её работы. Выбор типа и мощности котлов
- •Характерные режимы котельной, на которые необходимо проводить тепловой расчет схемы. При проведении расчётов тепловой схемы котельной рекомендуется проводить их на следующие режимы:
- •Выбор вспомогательного оборудования котельной: тягодутьевые машины, насосы, дымовые трубы, деаэраторы, подогреватели
- •Методика составления и расчета тепловых схем тэц. Выбор оборудования промышленных тэц
- •2. Определение расходов пара и тепла в расчётных точках схемы.
- •Технико-экономические и энергетические показатели источников теплоснабжения предприятий
- •1.Полные и удельные капиталовложения.
- •2. Себестоимость энергии.
- •Вторичные энергоресурсы промышленных предприятий. Котлы утилизаторы. Теплонасосные установки.
- •Энергосбережение в котельных и системах централизованного теплоснабжения( тепловых сетях)
- •Характеристика основных типов тепловых электростанций. Принципиальная технологическая схема тэс, состав основного и вспомогательного оборудования
- •1.Вид отпускаемой энергии.
- •2. Вид используемого топлива.
- •3. Тип основных турбин для привода электрогенераторов
- •4. Начальные параметры пара и вид термодинамического цикла.
- •5. Тип парогенераторов.
- •6. Технологическая структура.
- •7. Мощность тэс
- •8. Связь с электроэнергетической системой.
- •9. Степень загрузки и использования электрической мощности.
- •0Сновы выбора и расчета принципиальной тепловой схемы тэс
- •Энергетический баланс турбоагрегата и тэс. Определение к. П. Д. И удельных расходов теплоты и топлива на выработку и отпуск тепловой и электрической энергии тэс
- •Сущность и энергетическая эффективность теплофикации. Коэффициент теплофикации и его оптимальное значение. Удельная выработка электроэнергии на тепловом потреблении
- •Назначение и содержание диаграмм режимов работы теплофикационных паровых турбин различных типов.
- •Топливное хозяйство тэс на твердом топливе. Мазутное и газовое хозяйство тэс. Системы золошлакоудаления
- •Солнечная энергия, ее характеристики. Солнечные энергетические установки. Солнечные электростанции. Системы солнечного теплоснабжения зданий. Солнечные коллекторы, их типы, принципы действия и расчет.
- •Типы ветроэнергетических установок. Ветроэлектростанции. Расчёт идеального ирреального ветряка. Схема ветроэнергетической установки Нет схемы!!!!
- •Геотермальная энергия. Схемы и особенности ГеоТэс. Развитие и геотермальной энергетики в России и мире
- •Способы и устройства использования отходов производства или с/хозяйства для энергоснабжения. Биоэнергетика
- •Виды топлив, их энергетические и технологические характеристики. Способы сжигания топлив и их сравнительный анализ.
- •I. Твердое топливо (тт)
- •5)Влажность:
- •7)Плотность.
- •II. Жидкое топливо.
- •III. Газообразные топлива.
- •Способы сжигания топлив.
- •Тепловой баланс котельных агрегатов, структура тепловых потерь.
- •Теплота сгорания топлива.
- •4 Горение газообразного топлива
- •4.1 Горение предварительно приготовленной однородной горючей смеси
- •4.5 Интенсификация сжигания газообразных теплив
- •5. Горение жидкого топлива
- •5.1 Основные свойства и стадии горения жидких углеводородных топлив
- •5.2 Горение капли жидкого топлива
- •5.3 Продолжительность горения капли топлива
- •5.4 Сжигание жидкого топлива в факеле. Интенсификация горения. Снижение образования токсичных соединений
- •6. Горение твердого топлива
- •6.1 Химическое реагирование углерода
- •6.2 Влияние температуры на процесс горения углерода
- •6.3 Кинетическое уравнение гетерогенного горения
- •6.4 Горение твердого топлива в слое
- •6.5 Горение пылевидного топлива в факеле
Центробежные насосы, вентиляторы, компрессоры. Принцип действия и устройство. Уравнение Эйлера для центробежных нагнетателей, треугольники скоростей, развиваемый напор
Передача энергии потоку жидкости с вала центробежной машины осуществляется рабочим колесом с кривыми лопастями. Жидкость (газ), поступая в межлопастные каналы, вращается вокруг оси рабочего колеса, под влиянием центробежных сил перемещается к периферии колеса и выбрасывается в канал, окружающий колесо. Работа центробежных сил на пути от входа в межлопастных каналы до выхода из них приводит к увеличению энергии потока.
Главными частями центробежного насоса являются:
- рабочее колесо с изогнутыми лопатками, насаженное на валу. Бывают с односторонним поводом жидкости и двухсторонним. Материал – серый конструкционный чугун (малые насосы), легированная хромом саль (питательные насосы вакуумных деаэраторов для высокой температуры), белый чугун (для перекачки грунтошлакосмесей). Колёса больших размеров имеют ступицу большой длины, что затрудняет их точную посадку на вал, поэтому ступицу растачивают внутри на два диаметра: посадочный и облегчающий посадку, поверхность колёс должна быть с малой шероховатостью, чтобы уменьшить внутренние потери на трение.
- вал, который при вращении подвергается действию больших поперечных сил, крутящего момента, собственного веса, веса деталей. Поэтому валы рассчитывают на критическую частоту вращения с 30 % запасом. Материал – углеродистая конструкционная сталь, специальная легированная сталь.
- разгрузочный диск (гидравлическая пята) – для уравновешивания осевой силы.
1 – цилиндрическая втулка предохраняет вал от истирания сальниковой набивкой. В левый конец втулки 1 упирается торцовая поверхность разгрузочного диска 2, который стопорится от поворачивания на валу закладной шпонкой 3. В левый конец ступицы диска 2 упирается торец ступицы третьего рабочего колеса 4, которое крепится на валу закладной шпонкой 5. Рабочие колёса отделяются друг от друга дистанционными втулками 6. К ступице первого рабочего колеса примыкает левая предохранительная втулка 7.
- подшипники шариковые с подпятниками (насосы малой мощности, смазка маслом), роликовые (насосы средней мощности), скользящего трения (крупные насосы).
- соединительные муфты для соединения валов насосов с валами двигателя.
- корпус спиральной формы, изолирующий колесо от внешней среды. Корпус насоса имеет патрубок для присоединения к всасывающему трубопроводу и патрубок к нагнетательному трубопроводу. Отверстия в корпусе, через которые пропускается вал, снабжаются сальниками. В некоторых конструкциях центробежных насосов на выходе из колеса установлен направляющий аппарат - это лопатки отогнутые в сторону, противоположную направлению выхода воды из лопаток колеса - назначение его направлять жидкость в спиральную камеру. Корпус может быть секционным, что создаёт возможность создания из одинаковых секций насосов различных давлений, но усложняет монтаж и доступ к рабочим колёсам для осмотра; может быть с горизонтальным разъёмом.
Центробежные насосы различают:
1) по числу колёс: одноколёсные (одноступенчатые);многоколёсные(многоступенчатые).
2) по создаваемому давлению: - низконапорные до 0,2мПа,
— средненапорные до 0,6мПа, — высоконапорные свыше 0,6мПа.
3) по способу подвода жидкости к колесу: 1 и 2.
4) по способу разъёма корпуса.
5) по расположению вала.
6) по способу отвода жидкости.
7) по способу соединения с двигателем.
8) по назначению.
Ц ентробежные вентиляторы работают по тому же принципу, что и центробежные насосы. Это машины для перемещения газов и смесей газов с мелкими твёрдыми материалами, со степенью повышения давления не более 1,15 при плотности потока 1,2 кг/м3. Применяются для подачи воздуха в топочные камеры, перемещения топливных смесей, отсоса и транспортировки дымовых газов.
Рабочее колесо вентилятора состоит из литой ступицы 1, жёстко сопряжённой с основным диском 2. Рабочие лопатки крепятся к основному диску 2 и к переднему диску 4, обеспечивающему необходимую жесткость лопастной решётки 5. Корпус 6 крепится к станине 9, на которой располагаются подшипники 10, несущие вал с колесом; 7 и 8 – фланцы крепления всасывающей и напорной труб. 11 – шкив привода вентилятора.
Вентиляторы подразделяют: низкого давления до 1000 Па; среднего давления до 3000 Па; высокого давления более 3000 Па.
Вентиляторы классифицируются по назначению и быстроходности.
Напор, развиваемый вентилятором: , где
- избыточное статическое давление, Па;
ρв, ρг – плотность воздуха и газов, кг/м3;
hW - потери напора, м;
ρв = ρг – самотяга =0 при любой Нтр;
ρв < ρг – самотяга = «-»;
ρв > ρг – самотяга = «+».
Давление, развиваемое вентилятором:
Полезная мощность вентилятора: , кВт, где
Р -давление, н/м2=Па;
Q-объёмная подача,м3/с.
Центробежные компрессоры: схема действия такая же как у центробежного насоса. Центробежный компрессор состоит из нескольких центробежных колёс, закреплённых на одном валу. Во избежание обратного расширения сжатого воздуха при переходе его от колеса к колесу, последующие колёса выполняются меньшей ширины или меньшего диаметра. Воздух, всасываемый в компрессор, поступает от одного колеса к другому, постепенно сжимается. Степень сжатия в одном колесе невелика: Р2 =1,2 - 1,3 (может достигать 1,5 -5-1,8). Для увеличения давления на выходе из машины и уменьшения Р1 потерь в газопроводе на выходе из каждого колеса устанавливают направляющие аппараты. Число ступеней колеблется от 3 до 7. Для уменьшения мощности на привод компрессора, нагретый воздух охлаждают между ступенями и на выходе из компрессора. Напор, развиваемый рабочим колесом, центробежной машины зависит от скорости потока, проходящего через рабочее колесо, и от размеров его.
Уравнение Эйлера (1754г.) при бесконечном числе лопастей центробежных нагнетателей:
Э нергия, передаваемая жидкости (газу) рабочим колесом, определяется абсолютной υ, относительной w и окружной u скоростей на входе выходе из межлопастных каналов.
Угол между векторами окружной и абсолютной скоростей угол α, угол между векторами относительной и обратным окружной скоростей угол β.
Абсолютная скорость равна сумме векторов окружной и относительной скоростей:
.
Уравнение Эйлера:
, где
υ- абсолютные средние скорости на входе и выходе межлопастных каналов;
u – окружные скорости; u=ω∙R.
Если α1=900, то cosα1=0, тогда .
Действительный напор, создаваемый колесом, меньше теоретического, при бесконечном количестве лопастей:
- некоторое количество энергии, получаемой жидкостью в рабочем колесе, затрачивается на преодоление гидравлических сопротивлений в проточной части. Эти потери учитываются гидравлическим кпд: ;
- в действительности картина течения отклоняется от предполагаемой струйной при бесконечном количестве лопастей, что учитывается введением поправочного коэффициента εZ .
Действительный напор можно снять с одного рабочего колеса:
Н= , где:
ηг гидравлический кпд, η=0,8-0,96;
ψ - опытный коэффициент, зависящий от угла β2;
ψ = 0,92÷1,4 – насосы, компрессоры с лопастями, изогнутыми назад;
ψ = 0,92÷1,1 – насосы, компрессоры с лопастями, изогнутыми вперёд;
ψ = 0,8÷1,2 – турбогазодувки, компрессоры;
ψ = 1,4÷2,3 – вентиляторы с лопастями, изогнутыми вперёд.
№5