Нагнетательные машины

15 Mar 2019 в 10:12
Общие сведения
Нагнетатели определяют как машины, использующиеся для переноса жидкостей и газов, а также для увеличения их потенциальной и кинетической энергии. Известно, что большая часть современных производственных процессов тесно связана с переносом потоков жидких и газообразных сред, поэтому нагнетатели находят применение в широком диапазоне отраслей промышленности, агрокультуры и коммунального хозяйства.

Нагнетательные устройства можно подразделить на две основные группы в зависимости от вида перемещаемого рабочего вещества:
Насосы - устройства, обеспечивающие перемещение жидкостей;
Вентиляторы и компрессоры - устройства, предназначенные для переноса воздуха и технических газов.
Вентилятор — машина, перемещающая газовую среду при степени повышения давления
ENERGETIK.UZ

Компрессор — машина, сжимающая газ с
ENERGETIK.UZ
и имеющая искусственное (обычно водяное) охлаждение полостей, в которых происходит сжатие газов.
Согласно стандартам ГОСТ, нагнетатели (насосы) классифицируются на две основные категории: динамические и объемные насосы.
В динамических нагнетателях энергия передается жидкости или газу за счет работы массовых сил потока в полости, постоянно соединенной с входом и выходом нагнетателя.
В объемных нагнетателях увеличение энергии рабочего вещества (жидкости или газа) достигается за счет силового воздействия твердых тел, например, поршней в поршневых устройствах в рабочем пространстве цилиндра, который периодически подключается к входу и выходу нагнетателя через клапаны.

Основные параметры
Основными параметрами, описывающими работу нагнетательных устройств, являются подача (расход), давление и напор. Энергетический потенциал, который нагнетательное устройство передает потоку жидкости или газа, определяется этими параметрами и плотностью переносимой среды. Гидродинамическая и механическая эффективность машины описываются полным коэффициентом полезного действия. Подача (расход) определяет количество жидкости (газа), которое машина перемещает за единицу времени. Количество газа, которое вентилятор или компрессор поставляет, обычно называется 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=pQ
где р — 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:
ENERGETIK.UZ

Давление, развиваемое насосом, определяется уравнением сохранения энергии (уравнением Бернулли)
ENERGETIK.UZ

Напором насоса Н называется приращение энергии, получаемой каждым килограммом жидкости, проходящей через насос, т.е. разность удельных энергий жидкости между нагнетательным и всасывающим патрубками насоса; выражается в метрах столба перекачиваемой жидкости, уравновешивающего давление р
ENERGETIK.UZ

В нагнетателях, подающих жидкости, влияние второго и третьего членов уравнения незначительно, и можно пользоваться формулой:
ENERGETIK.UZ

ENERGETIK.UZ

Напор вентиляторов принято выражать условно в миллиметрах водяного столба. Давление, развиваемое вентиляторами, 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
ENERGETIK.UZ

Удельная работа компрессоров определяется видом термодинамического процесса, свойственного данному типу компрессора.
Полезная мощность нагнетателя — энергия, сообщаемая нагнетателем рабочему телу в 1с, определяется соотношением:
ENERGETIK.UZ

Мощность, подводимую на вал нагнетателя от приводного двигателя, называют мощностью нагнетателя на валу NB, кВт.
Коэффициентом полезного действия нагнетателя называют отношение полезной мощности к мощности на валу:
ENERGETIK.UZ

Современные динамические насосы обычно имеют коэффициент полезного действия (КПД) в пределах от 0,6 до 0,9.
Основными исходными показателями, характеризующими функционирование насоса, как уже упоминалось, являются: напор, подача, потребляемая мощность, коэффициент полезного действия, число оборотов и высота всасывания насоса. Из этих критериев, подача и количество оборотов присматриваются как самостоятельные переменные, в то время как остальные параметры зависят от подачи и числа оборотов насоса.

Взаимосвязь данных параметров в различных операционных режимах насоса визуализируют в виде графиков, которые называют характеристиками. Они обычно представляют собой функциональные зависимости напора, мощности, высоты всасывания и КПД отнесенные к подаче насоса при определенном или различных количествах оборотов.
Характеристики, представленные кривыми
ENERGETIK.UZ
при определении и постоянном числе оборотов (n=const), называются нормальными характеристиками насоса.
Характеристики, представленные аналогичными кривыми
ENERGETIK.UZ
для различных чисел оборотов, называются универсальными характеристиками насоса.
Для объемных нагнетателей (насосов) характеристиками называются зависимости основных параметров от давления.
При изменении числа оборотов центробежного (динамического) насоса и вентилятора основные параметры в соответствии с теорией подобия определяются по формулам:
ENERGETIK.UZ

Категория: Электрика
Случайная статья: Элегазовые выключатели