Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Насосы, вентиляторы, компрессоры

..pdf
Скачиваний:
3
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
5.63 Mб
Скачать

варианту а) и б) одинаковы, но KJU каждого насоса, включенного по ва­ рианту б) больше, чем по варианту а).

При работе на сеть УХ одинаковы подача и напор 6 последовательно включенных насосов и 6 параллельно-последовательно включенных насосов

по варианту

б).

Последние,

работая

на сеть X, обеспечивают подачу и

капор равные подаче и напору 6 насосов,

соединенных

параллельно.

Работая на сети УХ, У, ХУ,,6 параллельно-последовательно включен­

ных насосов по варианту б)

обеспечивают

подачу, напор

и КПД большие,

чем 6 насосов,

соединенных

по варианту

а).

 

6 параллельно-последовательно включенных насосов по варианту а)

работая на

сети

Ш П,

I ,

развивают

большие подачу,

напор и КПД, чем

6 насосов,

соединенных

по варианту

б).

 

 

По результатам такого сопоставления можно сделать следующие вы­

воды:

1)6 насосов, включенных параллельно-последовательно по вариантам а) или б), обеспечивают за счет увеличения суммарной подачи и напора покрытие той области 6L - Н, которая не обеспечивается ни 6 насосами включенными параллельно, ни 6 последовательно соединенными насосами;

2)параллельно-последовательное соединение насосов 6 по варианту

б) наиболее целесообразно при работе их на сети Ш, 1У, У, У1, т .е . в области наиболее высоких напоров и средних расходов;

,3) параллельно-последовательное соединение 6 насосов по варианту

а) целесообразно на

сети

Ша , П, I,

т .е . в области

наибольших расходов

и средних напоров. В

этих

случаях

подача и напор

параллельно-последо­

вательно попарно соединенных 6 насосов значительно превышает подачу и напор 6 параллельно включенных насосов,

В целом, результатн проведенных исследований и сопоставлений

свидетельствуют

о том,

что предлагаемое (попарное) параллельно-после­

довательное соединение

насосов, способствуя увеличению

подачи и напора

совместно работающих

4,

6 насосов,, обеспечивает их экономичную

работу

в той области

&

-

Н,

которая расположена за

границами работы

4, 6

параллельно и

6

последовательно включенных

насосов.

Кроме того,

возможно регулирование подачи и напора совместно работающих насосов отключением одной или двух пар (трех) насосов.

СДС 9, Вопросы

1.Как определить режим работы машины на сеть?

2.Аля чего и как строится суммарная характеристика машин при параллельном включении?

3.Как определить режим работы каждой из параллельно включенных

МИШИН?

4. Почему режим работы каждой из параллельно включенных машин от­

личается от режимов работы этих же машин на ту

же сеть в отдельности?

5.

Для чего и как строится суммарная характеристика машин при

последовательном включении?

 

6.

Как определить режим работы каждой из

последовательно включен­

ных машин?

 

7.

Почему режим работы каждой из последовательно включенных машин

отличается от режимов работы этих же машин на

ту же сеть в отдельности?

6.

Как определить расче^чый напор каждого

из наоосов параллельно

включенных на сложную сеть, состоящую из общего (магистрального) участ­ ка и двух параллельно соединенных участков при подаче этими насосами заданных расходов через соответствующие участки и суммарного расхода

вобщую сеть?

9.Для чего и как строятся характеристики (каждого из насосов па­

раллельно включенных на сложную сеть), приведенные к узловой точке А?

10.Как определяется суммарная подача и напор насосов параллельно включенных на сложную сеть?

11.Как определяется действительный режим работы каждого из насо­ сов параллельно включенных на сложную сеть?

12.Как и для чего строится характеристика насоса, приведенная к узловой точке В, при работе его на разветвленную сеть?

13..Как строится суммарная характеристика двух разветвленных участ­ ков, соединенных параллельно, на которые работает один насос?

14.Как определяется расход жидкости, подаваемой насосом через каждый из разветвленных участков?

15.Как определить режим работы насоса на разветвленную сеть?

16.На какую сеть и почему целесообразно включать машины параллель­

но?

17. На какую сеть и почему целесообразно включать машины последо­ вательно?

16. Как подобрать и- определить действительный режим работы каждого из 5, 4, 5 и более насосов включенных параллельно на сложную сеть?

19. Как определить расход жидкости подаваемый насосом в каждый из 3х, 4х , 5й и более разветвленных участков?

JI.1, 3, 5, 9, Ю.

2.9. Общие законы подобия лопастных машин

Две или несколько машин считаются подобными, если Они подобны геометрически и через них перемещаются кинематически и гидродинамичес­ ки подобные потоки (СЛС 10),

I

ГЕОМЕТРИЯ.

 

J B L - Л *

- Â l-...= < iL = C O n s t

- - - и

к и н е м д т и ч

 

V

У* t*Tn Ц* £ *

 

\

Lot'- Lot”= Lot-

3>uôj>odui.

\ -г строго: Re = Re.

u ' \ R f c V R e а ь т омоде л

Y зоне

*Г “7 л **■“ ' *

?й то ч .Ги Г

ПОДОБНЫЕ.

РЕЖИМЫ

1Н(^ ш

ОБЩИЕ ЗАКОНЫ

ПОДОБИЯ

;-зг»

HW I*)®

д р --~ р Ш Ы

N*

l^ r J ' A i rv \n ,,l

к' „ I - i - ® l

Ц" H' h” n»

.РАБОТА МАШИНЫ приписо к!

(ЗАКОНЫ %

'^ -П Р О П О Р Ц И О Н А Л Ы ^

K« “ ы Г ’ V o 11

Машины геометрически подобны» если их сходственные линейные раз­ меры пропорциональны и равны углы установки лспаток рабочего колеса, лопаток направляющего, спрямляющего аппаратов.

Условия кинематического подобия потоков выполняются, если подобны треугольники скоростей, так как они определяют кинематику потока, пере­ мещающегося через рабочее колесо лопастной машины.

Гидродинамическое подобие потоков

выполняется, если

ь сходственн

точках’ потоков числа Рейнольдса равны.

Кроме того, в 1У автомодельной

зоне гидравлических сопротивлений, где

X

не зависит от

числа R e

ловия гидродинамического подобия потоков выполняются,

если числа R e

потоков не

одинаковы, не большеtU ^ ^ p ro p o ro

предельного

значения чис­

ла S.R

с которого начинается эта 1У

зона.

 

 

 

 

При выполнении в-сех трех условий подобия между параметрами подоб­

ных машин можно установить определение

зависимости,

которые и выражают

общие законы подобия лопастных машин.

 

 

 

 

 

оти нашит* справедливы при работе

подобных

насосов,

вентиляторов,

дымососов,

газодувок на подобных ^сходственных)

режимах.

 

 

Подобными (сходственными) называются такие режимы работы подобных

машин, при которых

выполняются условия кинематического подобия.

 

 

Подобные режимы работы ^подобных) машин устанавливаются в зависи­

мости

от отношения

коэффициентов характеристик сетей

(К1 /К 11 * \ / ^ \ ),

на которые должны

работать подобные машины.

 

 

 

В производственных условиях часто одна и та же

машина может

рабо

тать

с переменной частотой вращения. При этом на основании общих

зако

нов подобия лопастных машин могут быть получены законы пропорциональ­

ности,

которые позволяют

установить как изменяются параметры работы

одной машины при изменении частоты вращения* ее вала*

Законы пропорциональности справедливы при работе машины с пере­

менной

частотой врщения

на сеть с квадратичной характеристикой.

На основании общих

законов подобия лопастных машин устанавливают­

ся такие своеобразные критерии подобия лопастных вентиляторов и дымосо­ сов, как удельная частота вращения пч и критерий подобия лопастных насосов - коэффициент быстроходности П*

Значение этих критериев в том, что зная условия работы машины и подсчитав удельную частоту вращения или коэффициент быстроходности, можно опрёделить тип машины, соответствующий заданным условиям ее рабо­ ты. Подобные машины имеют не только одинаковые значения или но они имеют одинаковые безразмерные характеристики, выражающие зави­

симости коэффициентов давления (напора),

мощности и КПд от коэффициен-

та подачи:

^слс 8)-

ПРИМЕНЕНИЕ

ЗАКОНОВ ПОДОБИЯ

-критерии

Р А С Ч Е Т -^

 

Х А Р -К А Я#Х| I

ПЛОПАСТНЫХ ВЕНТИЛЯТОРОВ

О

. УДЕЛЬНАЯ

 

Л

П : П

 

*Г др*А|

частота Ь р ы ц г и .

о

 

 

БЛОПАСТНЫХ HACOCOft

И

V W " f *

КОЭ<Р,

ÇfcicmpoxoàH.

Я

 

 

Условия

рабо ты м аш ины : С^НиаиД Р ^

^

ДАВЛЕНИЯ

и

И - А Е

IA

_ L ÈH3

и

мощности

е

н

н

м -

т

£ Р и ?

 

Дано: й.др.п__________

Определить: З ^ идр. разм. маы,

I. П , К Н А Й Т И 6 ЕЗ Р А З М . ХЛ Р -К У

& иЙ (no SespaîM . хар- к е )

*•

5 . Д Р. РАЗМ ЕРЫ М АШ ИНЫ п о А З Р *'

, ДИНАМИЧ. схем е » JAftMCHM.OtDl

Безразмерные характеристики одинаковы для подобных машин,работа­ ющих на сходственных (подобных) режимах и не зависят or размеров и частоты вращения индивидуальных машин. Такие харакгерибгики получают на основании размерных характеристик, установленных при акспр.ри?.-чита­ льных исследованиях какой-либо машины (модели) путам пересчета ег* па­

раметров

( Ü

М*. ) в безразмерные - ÎL

, Ü

 

.

Ппи

г,том, •

как показано

на

СЛС I0a , $

■ ÛL / р Ч

; И

я Ар

/j)U *

;

ft

.

Здесь 14

= « *

 

- окружная

скорость на

выходе с

колеса,

F

 

-

площадь

сечения

колеса, подсчитанная по наружному диаметру,

a j>

плотность жидкости или» газа.

 

 

 

 

 

 

Безразмерные

характеристики широко

используются при

расчете насо­

сов, вентиляторов, дымососов в соответствии с заданными условиями ра­ боты а . н или ЛР и h После выполнения расчета, коглЧа опре­ делен диаметр рабочего колеса (колес) и другие размеры машины, по без­ размерной характеристике машины данного типа может быть получена дей­ ствительная размерная характеристика вновь спроектированного насоса,

вентилятора, дымососа,

газодувки*

 

 

 

 

Методические

указания

к расчету

вентилятора или дымососа

 

 

с

помощью безразмерных характеристик

 

Рассчитывая вентилятор или дымосос с помощью безразмерной характе­

ристики необходимо, прежде всего, правильно вычислить

удельн,. часто­

ту вращения tty

* Л й 'Л / A P Ï Ï

. Величины,

входящие

в оту зависимость

имеют

размерность: П

(об/мин -

мин

ж). Q,

(м /с )^ А р

(кгс/м'О.при этом

 

давление,

создаваемое

вентилятором

или дымососом при заданной

темпеоатуре должно быть пересчитано

на температуру перекачиваемой ере-

a n t .

20°С, т .е .А р ^ .- А р

(273

+ t

) /

(273 + 20).

 

Следует,также учесть, что если заданная подача дымососа превышает

100000

м /ч ас ,

то рабочее колесо

дымососа должно иметь двусторонний

вход и при подсчете Ну заданную подачу дымососа нужно разделить на 2,

следовательно, GL

Dl t ./2 3600 (м3/с ) .

 

 

 

При определении

окружной скорости на. выходе

с рабочего колеса И^ *

д о .

должно

быть выражено

в (к г е /м ^ а

плотность

выражается, в

жческой

системе

единиц, т. е.

в кгс*с /м*!

В

связи

с тем,что удель­

ный вес в технической системе численно равен плотности в системе СЛ

Цифры, проставленные на аэродинамической схоме вентилятора или дымососа означают размеры той или иной детали машины,высаженные в про­ центах от размера рабочего колеса вентилятора (дымососа)Ф** бСЦд/Яп « установленного расчетом и принятого за 100$.

При выполнении этих расчетов необходимо использовать t 1' V i ­

se

СЛС 10. Вопросы

1.При выполнении каких условий лопастные (центробежные.диагональ­ ные, осевые) машины могут считаться подобным^?

2.Условия геометрического подобия машин?

о.

 

Каковы условия кинематического подобия потоков,перемещающихся

через геометрически

подобные машины ?

 

 

 

Каковы условия гидродинамического подобия потоков, перемещающих­

ся через геометрически подобные машины ?

 

 

5,

Что можно определить по общим законам подобия лопастных машин ?.

6,

Как

изменяются параметры Û

. н

подобных машин,рабо­

тающих

на

подобных

(сходственных)режимах?

 

 

7,

Какие режимы

работы подобных

машин

называются сходственными,по­

добными ?

 

 

 

 

 

 

 

 

У. Частный случая

подобия -

работа

машины

с

переменной частотой

вращения ?

 

 

 

 

 

 

 

 

9. Законы пропорциональности, их значение

в

условиях

эксплуатации

лопастных

машин ?

й .H A

Ï

 

 

 

 

 

J.U, Как

изменяются

. н

одной

и той же

машины при

работе ее с различной частотой вращения на сеть с квадратичной харак­

теристикой ?

 

 

 

 

 

 

 

И .

Значение понятия об удельной

частоте

вращения Пу ,

критерием

подобия

как;;.*

машин

она .является ?

Как ее

определить

?

 

12.

Значение понятия о коэффициенте быстроходности

 

, критерием

подобия

каких

машин он яв зегся

? &ак его^ определить ?

 

 

13.

Безразмерные

параметры и

. я

# их связь

с

размерными

Q, К

, N

?

 

 

 

 

 

 

 

Безразмерные характеристики ? Для каких машин они одинаковы ?

Гл

В чем

значение безразмерных параметров и безразмерных характе­

ристик

?

 

 

 

 

 

 

 

16. лак можно получить безразмерную характеристику по размерной и

наоборот ?

 

 

 

 

 

 

 

17,

Принцип расчета лопастных машин на заданные условия работы с

помощью безразмерных

характеристик ?

 

 

 

 

 

Л. I ,

3, 6,

10, И ,

 

 

 

 

 

2.10, Регулирование подачи лопастных машин

 

 

условиях

эксплуатации насосов,

вентиляторов, дымососов, газоду-

рок, компрессоров часто возникает необходимость изменять подачу этих

машин. При этом желательно, чтобы машины рабе тали с

высокими зпачени-

и эксплуатационных лВД - ^

что возможно за счет применения эко­

номичных способов регулирования

подачи тех или иных

машин.

На СЛО II показаны основные способы регулирования подачи лопаст­ ных машин, которые применяются при регулировании подачи насосов, вен­

тиляторов,

дымососов, гаэодувок:

 

 

 

1) за

счет изменения частоты вращения Ц

вала машины при

работе

ее на сеть с неквадратичной характеристикой;

 

 

2) за

счет изменения угла

установки

лопаток рабочего

колеса;

3)с помощью осевого направляющего аппарата (ОНА);

4)с помощью радиального направляющего аппарата 0?НА);

3)

за

счет дросселировали, т«е«

с помощью задвижки;

 

6 ,7 )

отключением

одной или двух машин, включенных последователь

но (6)

или

параллельно

(7) на

общуа сеть.

 

В

первых четырех

случаях

за счет

изменения t\ , JJ* , If

~ yrj-

поворота закрылков ОНА или РНА изменяется кинематика потока, ющегося через РК, что вызывает изменение его аэродинамики и споссбст

вует изменению характеристики маслины в целом. Это при работе машины на сеть и обеспечивает изменение ее подачи как в большую, так и ъ меньшую

сторону по сравнению с работой машины на исходном

режиме, т .е . при

включенной системе регулирования (при JJ^ = О или

С).

1 и 3 способы могут"применяться при регулировании подачи любой

лопастной.машины: центробежной, диагональной, осевой.

2 способ применяется при регулировании подачи осевой машины (осе­

вого или пропеллерного насоса),осевого дутьевого

вентилятора, дымососа,

а b способ применяется при регулировании

подачи центробежного

насоса,

вентилятора, дымососа,

газодувки.

 

 

Первые четыре способа

регулирования

обеспечивают большие

значения

эксплуатационных КЦц

,

т .е . коэффициентов полезного действия маши­

ны на различных режимах ее работы при принятом способе регулирования* Поэтому эти способы ‘регулирования подачи машины являются наиболее экономичными.

Регулирование дросселированием

конструктивно

самый простой, но и

самый неэкономичный способ, так как

излишне затрачивается

энергия

(мощность) на преодоление сопротивления задвижки -

Hg% Он

может при­

меняться

при регулировании подачи любой машины, перемещающей жидкости

и газы*

При этом характеристика машины неизменна,

а изменяется т р и

прикрытии задвижки) характеристика сети, что обеспечивает изменение расхода жидкости, поступающего в сеть*

®измен.

ЧАСТОТЫ 6РАЦ.

_ i _

пг - п If; нв-л$

® -о н л

а н а л о г .

 

V i / v

Ap.L=J>U(VtïVtu)

ПРИ <-у V,u?0

- i v o

•^

( ? )

4 P 0 C C f^HP.

J

- —

^

1

 

У

/Ун3 1

а 4а

©ИЗМЕН,УГЛА

ИСТА И.ЛОПАТОК РК

S \ \ J

НД , ' ' А у ^ А "

(2) —РИА

 

РИА

* & = ? № »

и , Ч

ПРИ + </>

v,»70

-<f

V„<Q

f â F î ) о т к л ю ч е н .

i\ 2* МАШИН

— G -O G —

О регулировании подачи машины за счет изменения частоты вращения при работе на сеть с неквадратичной характеристика)?

 

Этот вопрос имеет большое значение в условиях эксплуатации насо­

сов,

работающих

обычно на сеть

с неквадрагичной

характеристикой

(ск.

СЛС 10-1).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Если же машина работает с переменной частотой вращения на сеть

неквадрагичной характеристикой, то для того, чтобы

установить ту

час

ту вращения

Ир

 

при которой

машина обеспечивала

бы подачу

в

сеть

иеквадратичкой характеристикой (парабола с вершиной,

смещенной

от

на

чала

координат

на НуСТ)

регулировочного

расхода

Qp

 

необходимо

вы

полнить

следующее.

 

 

 

 

 

 

 

расхода GLp

 

 

 

 

 

 

 

1.

В зависимости от

регулировочного

установить

на

квадратичной

характеристике

сети

точку 1р.

(см.СЛС

I I ,

рис.1)*

 

 

 

2. Рассчитать и построить квадратичную характеристику сети, про

ходящую через

точку

1р,

учитывая,

что

 

 

 

Тогда

коэффициент

квадратичной

характеристики

сети

К

э

 

оадаваясь

расходом û t

построить характеристику сети

по

точкам Ч Üi, И H i ),

 

где

 

К &* *

 

3.

По точке пересечения

квадратичной характеристики

сети,

Прохо­

дящей через точку 1р, с

характеристикой

машины H

f

 

(GL

при ft

устанбвить

режим работы

машины при частоте вращения И

 

сходственны*

(подобный) с режимом работы машины при частоте

вращения

Rf>

 

 

 

 

4.

Зная

подачу

машины на

сходственных

режимах

работы и*о'*ки

и

ip ) и частоту вращения

ft

воспользовавшись законами

пропорциональ

кости, установить

регулировочную

частоту вращения

п9

 

т. е.

 

 

 

 

i

i

-

Ü

 

;

и

- и SL в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3,

Cl?

Rp

n f " n Q,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для

того,

чтобы убедиться в правильном определении подобных

режимов работы машины при частоте вращения

ft

и П р

 

необходимо

сделать

проверку:

 

 

 

С

П

/ t i p )^.

Если

это

равенство

выполни

ется, тс подобные (сходственные) режимы установлены

верно и

точно

определена

регулировочная частота

вращения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.

Построить

характеристику

машины H

^

( QL ) при регулиро­

вочной

частоте

вращения

ft

 

Для

этого

необходимо:

 

 

 

 

 

 

 

Ï)

задаться

на

характеристике

машины H -

v &

)

при ft

 

рядом

точек -

а , в , с , . . . , координаты

каждой из

которых ( О ^ и

Н&.

0>&

и

 

 

известны - установлены по графику;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2) используя законы пропорциональности, установить координаты

сходственных

точек

а1 ,

в1, с1. . . .

 

на характеристике

машины при

регу­

лировочной

частоте

вращения

 

 

 

-

R /ttp I

d e .1 - C U bR p/n

;

 

He./Ha'4 n/Rf)*: H*1* H*. Inf/it)A*

f