книги / Насосы, вентиляторы, компрессоры
..pdfварианту 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 |
,Н |
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 |
,П |
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 |
. 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 |