Siurblių, ventiliatorių ir kompresorių velenų galia
Pagal nustatytą ventiliatoriaus arba siurblio tiekimą ir bendrą aukštį, o kompresoriui - tiekimą ir specifinį suspaudimo darbą, nustatoma veleno galia, pagal kurią galima pasirinkti varančiojo variklio galią.
Pavyzdžiui, išcentriniam ventiliatoriui veleno galios nustatymo formulė gaunama iš energijos, perduodamos judančioms dujoms per laiko vienetą, išraiškos.
Tegu F yra dujotiekio skerspjūvis, m2; m – dujų masė per sekundę, kg/s; v — dujų greitis, m/s; ρ – dujų tankis, m3; ηc, ηp — ventiliatoriaus ir transmisijos efektyvumas.
Yra žinoma, kad
Tada judančių dujų energijos išraiška bus tokia:
iš kur varančiojo variklio veleno galia, kW,
Formulę galima suskirstyti į dydžių grupes, atitinkančias srautą, m3 / s ir ventiliatoriaus slėgį, Pa:
Iš aukščiau pateiktų posakių matyti, kad
Atitinkamai
čia c, c1 c2 yra konstantos.
Atkreipkite dėmesį, kad dėl statinio slėgio ir išcentrinių ventiliatorių konstrukcijos ypatybių laipsnis dešinėje gali skirtis nuo 3.
Panašiai kaip buvo daroma su ventiliatoriumi, galima nustatyti išcentrinio siurblio veleno galią kW, kuri yra lygi:
kur Q yra siurblio srautas, m3 / s;
Ng — geodezinis aukštis, lygus skirtumui tarp išleidimo ir įsiurbimo aukščių, m; Hs — bendras slėgis, m; P2 — slėgis rezervuare, kuriame pumpuojamas skystis, Pa; P1 — slėgis bake, iš kurio pumpuojamas skystis, Pa; ΔH — slėgio nuostoliai linijoje, m; priklauso nuo vamzdžių skerspjūvio, jų apdirbimo kokybės, vamzdynų sekcijų kreivumo ir kt.; ΔH reikšmės pateiktos informacinėje literatūroje; ρ1 — siurbiamo skysčio tankis, kg/m3; g = 9,81 m / s2 — gravitacijos pagreitis; ηn, ηn — siurblio ir perdavimo efektyvumas.
Esant tam tikram išcentrinių siurblių aproksimavimui, galima daryti prielaidą, kad yra ryšys tarp veleno galios ir greičio P = сω3 ir M = сω2... Praktiškai greičio indikatoriai skiriasi nuo 2,5 iki 6 skirtingų konstrukcijų ir darbo sąlygų. siurbliai, į kuriuos reikia atsižvelgti renkantis elektrinę pavarą.
Nurodytus nuokrypius siurbliams lemia bazinis slėgis. Beje, atkreipkime dėmesį, kad labai svarbi aplinkybė renkantis elektros pavarą siurbliams, dirbantiems aukšto slėgio linijoje, yra tai, kad jie labai jautrūs variklio sūkių skaičiaus mažėjimui.
Pagrindinė siurblių, ventiliatorių ir kompresorių charakteristika yra sukurtos galvutės H priklausomybė nuo šių mechanizmų tiekimo Q. Nurodytos priklausomybės dažniausiai pateikiamos HQ grafikų pavidalu įvairiems mechanizmo greičiams.
Fig.1, kaip pavyzdys, išcentrinio siurblio charakteristikos (1, 2, 3, 4) pateiktos esant skirtingiems jo sparnuotės kampiniams greičiams. Tose pačiose koordinačių ašyse nubrėžta 6 linijos, kurioje veikia siurblys, charakteristika. Linijos charakteristika yra santykis tarp tiekimo Q ir slėgio, reikalingo skysčiui pakelti į aukštį, įveikti perteklinį slėgį išleidimo linijos išleidimo angoje ir hidraulinius pasipriešinimus. 1, 2, 3 charakteristikų susikirtimo taškai su charakteristika 6 nustato aukščio ir galios reikšmes, kai siurblys dirba tam tikroje linijoje skirtingu greičiu.
Ryžiai. 1. Siurblio slėgio H priklausomybė nuo maitinimo šaltinio Q.
1 pavyzdys. Sukurkite išcentrinio siurblio charakteristikas H, Q įvairiems greičiams 0,8ωn; 0,6ωn; 0,4ωn, jei charakteristika 1 pateikta esant ω = ωn (1 pav.).
1. Tam pačiam siurbliui
Todėl,
2. Sukurkime siurblį, kuriam būdinga ω = 0,8ωn.
Dėl b punkto
Dėl taško b'
Tokiu būdu galima sukonstruoti pagalbines paraboles 5, 5', 5 «..., kurios išsigimsta tiesia linija išilgai ordinatės, kai Q = 0 ir QH charakteristikos esant skirtingiems siurblio greičiams.
Stūmoklinio kompresoriaus variklio galią galima nustatyti pagal oro arba dujų suspaudimo indikatoriaus diagramą. Tokia teorinė diagrama parodyta fig. 2. Tam tikras dujų kiekis pagal diagramą suspaudžiamas nuo pradinio tūrio V1 ir slėgio P1 iki galutinio tūrio V2 ir slėgio P2.
Dujoms suspausti reikia darbo, kuris skirsis priklausomai nuo suspaudimo proceso pobūdžio. Šis procesas gali būti atliekamas pagal adiabatinį dėsnį be šilumos perdavimo, kai žymeklio diagramą riboja 1 kreivė 1 pav.2; pagal izoterminį dėsnį esant pastoviai temperatūrai, atitinkamai kreivė 2 pav. 2, arba išilgai politropinės kreivės 3, kuri rodoma ištisine linija tarp adiabatinės ir izotermos.
Ryžiai. 2. Dujų suspaudimo indikatoriaus diagrama.
Dujų suspaudimo darbas politropiniam procesui, J / kg, išreiškiamas formule
čia n yra politropinis indeksas, nustatytas pagal lygtį pVn = const; P1 — pradinis dujų slėgis, Pa; P2 – galutinis suslėgtų dujų slėgis Pa; V1 – pradinis savitasis dujų tūris arba 1 kg dujų tūris įsiurbiant, m3.
Kompresoriaus variklio galia, kW, nustatoma pagal išraišką
čia Q yra kompresoriaus srautas, m3 / s; ηk — kompresoriaus naudingumo koeficientas, atsižvelgiant į galios nuostolius jame realaus darbo proceso metu; ηπ – mechaninės transmisijos tarp kompresoriaus ir variklio efektyvumas. Kadangi teorinė indikatoriaus diagrama labai skiriasi nuo tikrosios, o gauti pastarąją ne visada įmanoma, nustatant kompresoriaus veleno galią kW, dažnai naudojama apytikslė formulė, kur pradiniai duomenys yra izoterminis darbas. ir adiabatinis suspaudimas, taip pat efektyvumas.kompresorius, kurio reikšmės pateiktos informacinėje literatūroje.
Ši formulė atrodo taip:
kur Q yra kompresoriaus padavimas, m3 / s; Au - izoterminis darbas suspaudžiant 1 m3 atmosferos oro iki slėgio P2, J / m3; Aa - adiabatinis 1 m3 atmosferos oro suspaudimo iki slėgio P2, J / m3 darbas.
Stūmoklinio tipo gamybos mechanizmo veleno galios ir greičio santykis visiškai skiriasi nuo atitinkamo santykio ventiliatoriaus veleno sukimo momento mechanizmuose.Jei stūmoklio mechanizmas, pavyzdžiui, siurblys, veikia linijoje, kurioje palaikoma pastovi aukštis H, tada akivaizdu, kad stūmoklis turi įveikti pastovią vidutinę jėgą kiekviename takte, nepriklausomai nuo sukimosi greičio.
Vidutinė galios vertė
bet kadangi H = const, tada
Todėl vidutinė stūmoklinio siurblio veleno momento vertė esant pastoviam priešslėgiui nepriklauso nuo greičio:
Išcentrinio kompresoriaus veleno, taip pat ventiliatoriaus ir siurblio galia, atsižvelgiant į aukščiau nurodytas atsargas, yra proporcinga trečiajai kampinio greičio galiai.
Remiantis gautomis formulėmis, nustatoma atitinkamo mechanizmo veleno galia. Norint pasirinkti variklį, nurodytose formulėse reikia pakeisti nominalias srauto ir slėgio vertes. Pagal išėjimo galią galima pasirinkti nuolatinio veikimo variklį.