Pumpade, ventilaatorite ja kompressorite võlli võimsus

Ventilaatori või pumba seatud toite ja kogukõrguse ning kompressori toite ja spetsiifilise survetöö alusel määratakse võlli võimsus, mille järgi saab valida ajami mootori võimsust.

Näiteks tsentrifugaalventilaatori puhul tuletatakse võlli võimsuse määramise valem liikuvale gaasile ajaühikus ülekantava energia avaldisest.

Olgu F gaasitoru ristlõige, m2; m on gaasi mass sekundis, kg / s; v — gaasi kiirus, m/s; ρ on gaasi tihedus, m3; ηc, ηp — ventilaatori ja ülekande efektiivsus.

On teada, et

Siis on liikuva gaasi energia avaldis järgmine:

kust ajami mootori võlli võimsus, kW,

Valemi saab jagada koguste rühmadesse, mis vastavad voolukiirusele, m3 / s ja ventilaatori rõhule, Pa:

Ülaltoodud väljenditest on näha, et

Vastavalt sellele

siin c, c1 c2 on konstandid.

Pange tähele, et staatilise rõhu olemasolu ja tsentrifugaalventilaatorite konstruktsiooniomaduste tõttu võib parempoolne kraad erineda 3-st.

Sarnaselt ventilaatoriga on võimalik määrata tsentrifugaalpumba võlli võimsust kW, mis on võrdne:

kus Q on pumba voolukiirus, m3 / s;

Ng — geodeetiline kõrgus, mis võrdub tühjendus- ja imemiskõrguste vahega, m; Hs — kogurõhk, m; P2 — rõhk reservuaaris, kuhu vedelik pumbatakse, Pa; P1 — rõhk paagis, kust vedelik pumbatakse, Pa; ΔH — rõhukadu liinis, m; sõltub torude ristlõikest, nende töötlemise kvaliteedist, torujuhtmeosade kõverusest jne; ΔH väärtused on toodud viitekirjanduses; ρ1 - pumbatava vedeliku tihedus, kg / m3; g = 9,81 m / s2 — raskuskiirendus; ηn, ηn — pumba ja ülekande efektiivsus.

Teatud tsentrifugaalpumpade puhul võib eeldada, et võlli võimsuse ja pöörete arvu vahel on seos P = сω3 ja M = сω2... Praktikas varieeruvad kiirusnäitajad 2,5-6 piires erinevate konstruktsioonide ja töötingimuste korral pumbad, mida tuleb elektriajami valikul arvestada.

Näidatud kõrvalekalded määratakse pumpade jaoks põhirõhu olemasolu järgi. Märgime muide, et kõrgsurveliinil töötavate pumpade elektriajami valimisel on väga oluline asjaolu, et need on väga tundlikud mootori pöörlemiskiiruse vähenemise suhtes.

Pumpade, ventilaatorite ja kompressorite peamine omadus on väljatöötatud pea H sõltuvus nende mehhanismide Q toiteallikast. Näidatud sõltuvused esitatakse tavaliselt HQ graafikute kujul mehhanismi erinevate kiiruste kohta.

Joonisel fig.1 on näitena toodud tsentrifugaalpumba karakteristikud (1, 2, 3, 4) selle tiiviku erinevatel nurkkiirustel. Samadele koordinaattelgedele on kantud joone 6 karakteristik, millel pump töötab. Joone karakteristik on suhe toite Q ja rõhu vahel, mis on vajalik vedeliku tõstmiseks kõrgusele, ülerõhu ületamiseks väljalasketoru väljalaskeava ja hüdrauliliste takistuste vahel. Karakteristikute 1, 2, 3 ja karakteristiku 6 lõikepunktid määravad tõstekõrguse ja võimsuse väärtused, kui pump töötab teatud joonel erinevatel kiirustel.

Riis. 1. Pumba rõhu H sõltuvus selle toiteallikast Q.

Näide 1. Koostage tsentrifugaalpumba karakteristikud H, Q erinevatel kiirustel 0,8ωn; 0,6ωn; 0,4ωn, kui tunnus 1 on antud ω = ωn juures (joonis 1).

1. Sama pumba jaoks

Seetõttu

2. Ehitame pumba, mida iseloomustab ω = 0,8ωn.

Punkti b jaoks

punkti b jaoks

Sel viisil on võimalik konstrueerida abiparaboolid 5, 5 ', 5 «..., mis degenereeruvad sirgjooneliselt piki ordinaati Q = 0 ja QH karakteristikute korral erinevate pumba kiiruste korral.

Kolbkompressori mootori võimsust saab määrata õhu või gaasi kokkusurumise indikaatori diagrammi alusel. Selline teoreetiline diagramm on näidatud joonisel fig. 2. Teatud kogus gaasi surutakse diagrammi järgi algmahust V1 ja rõhust P1 lõppmahuni V2 ja rõhuni P2.

Gaasi kokkusurumine nõuab tööd, mis sõltub kokkusurumisprotsessi olemusest. Seda protsessi saab läbi viia vastavalt adiabaatilisele seadusele ilma soojusülekandeta, kui jälgimisdiagramm on piiratud kõveraga 1 joonisel fig.2; vastavalt isotermilisele seadusele konstantsel temperatuuril vastavalt kõver 2 joonisel fig. 2 või piki polütroopset kõverat 3, mida näitab pidev joon adiabaatilise ja isotermi vahel.

Riis. 2. Gaasi kokkusurumise indikaatori diagramm.

Polütroopse protsessi gaasi kokkusurumise töö J / kg väljendatakse valemiga

kus n on polütroopne indeks, mis on määratud võrrandiga pVn = const; P1 — gaasi algrõhk, Pa; P2 on kokkusurutud gaasi lõpprõhk Pa; V1 — gaasi algne erimaht või 1 kg gaasi sisselaskeava maht, m3.

Kompressori mootori võimsus, kW, määratakse avaldise järgi

siin Q on kompressori voolukiirus, m3 / s; ηk — kompressori efektiivsuse indeks, võttes arvesse võimsuskadusid selles reaalse tööprotsessi ajal; ηπ — kompressori ja mootori vahelise mehaanilise jõuülekande efektiivsus. Kuna indikaatori teoreetiline diagramm erineb oluliselt tegelikust ja viimase saamine pole alati võimalik, kasutatakse kompressori võlli võimsuse kW määramisel sageli ligikaudset valemit, kus lähteandmeteks on isotermilise töö. ja adiabaatiline kompressioon, samuti efektiivsus.kompressor, mille väärtused on toodud teatmekirjanduses.

See valem näeb välja selline:

kus Q on kompressori toide, m3 / s; Au - isotermiline töö 1 m3 atmosfääriõhu kokkusurumisel rõhuni P2, J / m3; Aa - adiabaatiline töö 1 m3 atmosfääriõhu kokkusurumisel rõhuni P2, J / m3.

Kolbtüüpi tootmismehhanismi võlli võimsuse ja kiiruse vaheline suhe on täiesti erinev ventilaatori võlli pöördemomendi mehhanismide vastavast suhtest.Kui edasi-tagasi liikuv mehhanism, näiteks pump, töötab liinil, kus hoitakse konstantset kõrgust H, siis on ilmne, et kolb peab igal käigul ületama konstantse keskmise jõu, olenemata pöörlemiskiirusest.

Keskmine võimsuse väärtus

aga kuna H = const, siis

Seetõttu ei sõltu kolbpumba võlli momendi keskmine väärtus konstantsel vasturõhul kiirusest:

Tsentrifugaalkompressori, aga ka ventilaatori ja pumba võlli võimsus, arvestades ülaltoodud reserve, on võrdeline nurkkiiruse kolmanda võimsusega.

Saadud valemite põhjal määratakse vastava mehhanismi võlli võimsus. Mootori valimiseks tuleb näidatud valemitega asendada voolu ja kõrguse nimiväärtused. Vastavalt väljundvõimsusele saab valida pideva tööga mootori.