Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Рабочие параметры нагнетательных машин.Содержание книги
Поиск на нашем сайте
Основные параметры. Основными параметрами (величинами), характеризующими работу нагнетательных машин, являются подача (расход), давление и напор. Энергия, сообщаемая потоку жидкости или газа нагнетательной машиной, определяется указанными величинами и плотностью подаваемой среды. Гидродинамическое и механическое совершенство машины характеризуется ее полным КПД. Подача (расход) — количество жидкости (газа), перемещаемое машиной в единицу времени. Количество газа, подаваемого вентилятором и компрессором, принято называть производительностью. Если подачу измеряют в единицах объема, то ее называют объемной и обозначают Q. Системой СИ введена массовая подача М (кг/с) — масса жидкости (газа), подаваемая машиной в единицу времени. Очевидно, что M=ρQ, где ρ — плотность среды, кг/м3; Q — объемная подача, м3/с. В компрессорах из-за значительного повышения давления плотность газа по длине проточной полости возрастает, а объемная производительность уменьшается, поэтому принято объемную производительность компрессоров исчислять по физическим условиям входа в компрессор; Твх = 293 К; Рвх= 0.102 МПа; ρв = 1,2 кг/м3 (Для воздуха).
Давление, развиваемое насосом, определяется уравнением сохранения энергии (уравнением Бернулли)
P = PK – PH + (CK2 – CH2)* р/2 + ρ*g*(ZH – ZK) (8.1)
соответственно давление жидкости на входе (начальное) и выходе из насоса (конечное), Па; р — плотность жидкости, подаваемой насосом, кг/м3; сн ск — средние скорости потока на входе и выходе, м/с; ZH,ZK — высоты расположения центров входного и выходного сечений насоса, м. Формула (8.1) может быть использована и для вентилятора, в этом случае последним членом из-за его малости можно пренебречь. Напор, развиваемый нагнетателем, определяется формулой
H= Р/(ρg)
где Р — давление нагнетателя. Напор представляет собой высоту Н столба жидкости или уравновешивающего давление р. Разделим все члены уравнения (8.1) на ρg.
H = (PK – PH)/ρg + (CK2 – CH2)/2g + (ZH – ZK) (8.2) где Н— полный напор, развиваемый нагнетателей и исчисляемый обычно в метрах.
Рис.10. Схема определения напора, развиваемого нагнетателем.
Уравнение (8.2) поясняет рис.10. Для нагнетателей, подающих жидкости, влияние второго и третьего членов уравнения незначительно, поэтому можно пользоваться в этих случаях формулой
H ≈ (PK – PH)/(ρg)
Напор вентиляторов принято выражать условно в миллиметрах водяного столба. Давление, развиваемое вентиля ми, измеряется в паскалях. Следует иметь в виду, что напор в 1 мм вод. ст. эквивалентен давлению 9,81 Па. Энергетическое совершенство нагнетателей характеризуется их удельной полезной работой расходом анергии на 1 кг массы подаваемой жидкости.
LП = p/ρ = gH (8.3)
Работа L (Дж/кг), подводимая на вал нагнетателя, называется удельной работой. Из-за потерь энергии в нагнетателе L> LП. Удельная работа компрессоров вычисляется в зависимости от вида термодинамического процесса, свойственного данному типу компрессора.
На вал работающего нагнетателя непрерывно подводится мощность от приводного двигателя. Введем понятия полезной мощности и мощности нагнетателя. Полезная мощность нагнетателя Nn — это работа, сообщаемая нагнетателем рабочему телу в 1 с. Руководствуясь формулой (8.3), с учетом размерности для насосов и вентиляторов можно записать NП = M*Lп/1000 NП = ρ*Q*H/1000, кВт В системе МКГСС NП=γQH/102, кВт (8.4) где у = pg — удельный вес, кг/м3. Для компрессоров NП = ρ*Q* Lп /1000, кВт (8.5)
Мощность, подводимую на вал нагнетателя от приводного двигателя, называют мощностью нагнетателя и обозначают буквой N (кВт). Потери энергии в рабочем процессе нагнетателя определяются неравенством Nn < N или Nn = N- Nпот Энергетическое совершенство насосов и вентиляторов оценивается коэффициентом полезного действия η= Nп/ N. В рабочих условиях КПД нагнетателя зависит от многих факторов — конструкции и размеров машины, рода рабочего тела, режима нагрузки установки, характеристики системы трубопроводов, подключенной к нагнетателю. Эффективность установки, состоящей из нагнетателя, промежуточной передачи и приводного двигателя, оценивается коэффициентом ее полезного действия ηуст= Nп/ Nэл, где Nэл— электрическая мощность, подводимая к двигателю. Значения η и ηуст для различных типов нагнетателей приведены в соответствующих разделах главы. Совместная работа нагнетателей и трубопроводной системы. Система трубопроводов, соединенная с нагнетателем, называется сетью. Рассмотрим систему, состоящую из нагнетателя 1 (рис. 11), трубопроводной сети 2, емкости 3, в которой задвижкой 4 поддерживается постоянное статическое давление PСТ/. В этом случае нагнетатель преодолевает статическое давление и сопротивление системы трубопроводов (сети), вызванное вязкостью перемещаемой среды. Предположим, что система находится в стационарном режиме, т.е. работа неизменна по времени. Основное условие стационарности — энергия, сообщаемая нагнетателем потоку рабочей среды, равна энергии, затрачиваемой потоком на преодоление статического давления и сопротивления системы. При отсутствии утечек (абсолютно плотная система) массовая подача нагнетателя Мн (кг/с) равна массовому расходу через трубопроводную систему MТР (кг/с): Мн = Mтр или ρн Qн, = ρтрQтр, где Qн и Qтр— объемные производительности (подачи) нагнетателя и сети.
Рис.11. Гидросистема «нагнетатель—насос»: 1 — нагнетатель; 2 — трубопроводная сеть; 3 — емкость; 4 — задвижка
При равенстве выходного сечения нагнетателя и входного сечения трубопровода для несжимаемых сред ρн = ρтр и, следовательно Qн = Qтр. По значению величины Qтр определяется значение средней скорости с в выходном сечении нагнетателя, которое необходимо для расчета сопротивления системы. Запишем условие стационарности режима в форме уравнения сохранения удельной энергии потока (см. рис. 11): Рн/ ρн + Сн2/2 = (Р ′ст+ gHг)/ ρтр + Стр2/2 + ghтр где hтр — потери энергии в системе трубопроводов на 1 кг массы потока на трение. Из этого условия при Сн = Стр и ρн = ρтр = ρ найдем Рн = Рст + ρ gНтр, где Pст = Р ′ст + ρgHг. Имея в виду, что Р = gH, можно записать: Н = Нст + hтр, где Нст — статический напор. Течение рабочего тела в проточной полости нагнетателя и трубопроводах сети обычно турбулентно и hтр ≡ C2, поэтому hтр ≡ Q2.
Следовательно, H = Hст + аQ2 (8.6) где а — коэффициент пропорциональности, оценивающий пневмо- или гидромеханические качества системы. Левая часть этого уравнения зависит от величины подачи нагнетателя и выражает величину напора, который развивает нагнетатель. Правая часть выражает величину напора, необходимого в системе для поддержания статического давления и компенсации потерь напора в ней. Изобразим правую часть уравнения (8.6) графически в системе координат Q,H (рис. 12). Полученную квадратичную параболу называют характеристикой трубопроводной системы (кривая а).
Рис. 12. Характеристика совместной работы нагнетателя и трубопроводной системы
Нагнетатель любого данного типоразмера обладает определенной формой напорной характеристики H=f(Q). Построив такую характеристику А, получим точку α пересечения характеристик, называемую рабочей точкой системы. Точка α определяет режим работы системы и, следовательно, рабочие параметры Q и H. Положение точки а в системе с данным типоразмером нагнетателя может изменяться в зависимости от формы и положения характеристики системы. Например, если вводить в систему дополнительное сопротивление и повышать статическое давление в емкости 3 (см. рис.11), уменьшая пропуск рабочей среды через запорное устройство 4, то характеристика сети расположится выше и будет более крутой (штриховая кривая), рабочая точка займет новое положение а', подача нагнетателя уменьшится, а напор возрастет. Изложенный графический метод удобен и широко используется в практике проектирования для выбора нагнетателя и анализа работы системы с нагнетателями.
|
|||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-07-14; просмотров: 526; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.191.178.145 (0.007 с.) |