Рабочие характеристики центробежных нагнетателей

Задание 1. Составит опорный конспект, письменно ответить на контрольные вопросы

1. Задание выполнить в рабочей тетради, разборчивым почерком. Сфотографировать и выслать на мой адрес «В Контакте» или на почтовый адрес vlad.46@inbox.ru. В сообщении обязательно указать группу, фамилию и имя.

2. Название файла должно содержать сведения о дисциплине, номере и дате выдачи задания, группе и фамилии студента.

Пример названия

СЭП.01_17.03.20_Э16-1_Иванов

ПР-11. ЭЛЕКТРОПРИВОДЫ СУДОВЫХ НАГНЕТАТЕЛЕЙ

Судовые нагнетатели

Общая характеристика судовых нагнетателей

К судовым нагнетателям относятся: насосы, вентиляторы и компрессоры. Электроприводы нагнетателей являются основными потребителями электроэнергии. На их долю приходится около 50 % вырабатываемой электроэнергии судовой электростанции.

Нагнетатели обеспечивают работу энергетической установки судна и общесудовых систем. Эти механизмы имеют весьма ответственное назначение и предназначены для обеспечения:

- движения судна;

- безопасности мореплавания;

- сохранности перевозимых грузов;

- улучшения обитаемости и бытовых условий экипажа судна.

Насосами называют машины, предназначенные для перемещения жидкостей; вентиляторами и компрессорами — машины для перемещения воздуха или газов.

Нагнетатели потребляют энергию от электропривода и сообщают ее рабочему телу - жидкости или газу. Эта энергия вызывает движение рабочего тела в трубопроводах, при чем давление рабочего тела за нагнетателем больше, чем передним.

Другими словами, нагнетатели служат для перемещения жидкостей или газов и сообщения им энергии.

Рабочее тело поступает в нагнетатель через всасывающий трубопровод с давлением P_вс. В нагнетателе рабочему телу сообщается энергия, и в нагнетательном (напорном) трубопроводе давление Р_наг будет больше начального.

Если степень повышения давления нагнетателя невелика, например , то перекачиваемый воздух можно практически рассматривать как несжимаемую жидкость так как при этом плотность газа повышается не более чем на 7 %.

Поэтому нагнетатели, предназначенные для перемещения воздуха или газа при называют вентиляторами, а при компрессорами.

Классификация нагнетателей

По принципу действия различают нагнетатели:

- центробежные;

- пропеллерные;

- поршневые;

- ротационные с поршнями или выдвижными лопатками.

Для перекачки вязких жидкостей (топлива, масла и др.) иногда применяют шестеренчатые и винтовые насосы.

По роду перекачиваемой среды нагнетатели разделяются на:

- водяные забортной и пресной воды, питьевой и мытьевой, холодной и горячей воды;

- топливные и масляные;

- воздушные, дымовые, газовые;

- хладоагента.

По назначению нагнетатели делятся на две основные группы:

- судовых энергетических установок;

- общесудовых систем.

К нагнетателям судовых энергетических установок относятся насосы: топливные, масляные, циркуляционные, конденсатные, охлаждающие, питательные и др. и вентиляторы: машинные, котельные, охлаждающие и др.

К нагнетателям общесудовых систем относятся насосы: пожарные, балластные, трюмные, санитарные, грузовые и т. д. и вентиляторы: трюмные, каютные, рефрижераторные и др.

Основные параметры

К основным параметрам нагнетателей относятся подача Q, напор Н и угловая скорость ω. Эти параметры определяют также момент сопротивления и мощность на валу механизмов.

Подача Q - количество жидкости или газа, подаваемое через сечения выходного патрубка нагнетателя в единицу времени. Для измерения подачи пользуются объемными значениями ( , , ) и массовыми ( , ).

Напор H, м,энергия, сообщаемая нагнетателем единице массы перекачиваемой жидкости или газа. Напор необходим для движения потока и преодоления им по пути различного рода сопротивлений. Напор измеряют в метрах или миллиметрах водяного столба (м), при этом 1 мм вод. ст = 10 Па.

Наряду с понятием «напор» для характеристики работы нагнетателей используют понятие «давление», подразумевая под ним энергию, сообщенную 1 жидкости.

В общем случае для измерения давления применяют две единицы:

1 ‑ мегапаскаль, сокращенно МПа;

2 ‑ техническая атмосфера, сокращено а.т. или at .

Соотношения между этими единицами такие: 1 at = 0,1 МПа и 1 МПа = 10 at.

Для измерения скорости вращающихся частей нагнетателей применяют две единицы:

1 ‑ «частота вращения», обозначается латинской буквой «n» и измеряется в «об/мин» (оборот в минуту). Например, частота вращения двигателя n = 1500 об/мин.

Эта единица скорости – внесистемная, т.к. в ней используется внесистемная единица времени, а именно – минута (в системе СИ время измеряется в секундах).

Тем не менее эта единица до сих пор широко применяется на практике. Например, в паспортных данных электродвигателей скорость вала указывается именно в об/мин.

2 ‑ «угловая скорость», обозначается латинской буквой «ω» и измеряется в «рад/с» (радиан в секунду) или, что одно и то же, (секунда в минус первой степени).

Соотношение между этими единицами такое: частота вращения (об/мин)

n = 9,55 ω ≈ 10 ω,

где ω – угловая скорость, рад/с ;

угловая скорость (рад / с)

Центробежные нагнетатели

Общая характеристика

Центробежные нагнетатели самые распространенные механизмы на судах. Они получили широкое применение благодаря ряду положительных качеств, таких, как: высокая надежность; быстроходность, что позволяет непосредственно сочленять их с электродвигателями; равномерность подачи перекачиваемой жидкости или газа; малая масса и габаритные размеры. На рис. 1 показано устройство схема центробежного нагнетателя.

Рис. 1. Устройство центробежного нагнетателя: 1 ‑ рабочее колесо; 2 – корпус (спиральный отвод)

Принцип действия нагнетателя основан на взаимодействии лопасти рабочего колеса 1 с потоком жидкости или газа.

В центробежном нагнетателе повышение давления жидкости (газа) в колесе достигается в основном благодаря действию центробежных сил; вход у таких нагнетателей осевой, выход радиальный.

Значение напора, создаваемого в центробежном нагнетателе, непосредственным образом зависит от внешней окружной скорости рабочего колеса, являющейся функцией частоты вращения и диаметра колеса.

Рабочие характеристики центробежных нагнетателей

Под рабочими характеристиками центробежных нагнетателей понимают зависимости напора Н, мощности Р, коэффициента полезного действия η и других параметров от подачи Q. Основные виды рабочих характеристик показаны на рис. 2.

Рис. 2. Рабочие характеристики центробежного вентилятора:
индекс 1 – для нагнетателей с радиальными лопатками;
индекс 2 – для нагнетателей с лопатками, отогнутыми назад.

Как видно из рисунка, при нулевой подаче (Q = 0), т. е. при перекрытом нагнетательном канале, приводной электродвигатель работает с пониженной мощностью и поддерживает напор Н₀.

Теоретический расчет характеристик Н ( Q ) и η (Q ) представляет большие трудности, поэтому на практике пользуются экспериментальными зависимостями, которые приводятся в каталогах. Обычно эти характеристики даются для неизменной номинальной угловой скорости ω . Получить характеристику Н Q для угловой скорости, отличной от номинальной, возможно, используя для этого следующие законы пропорциональности:

(1)

На рис. 3. показаны Н ‑Q характеристики центробежных нагнетателей.

Для получения характеристики Н Q при угловой скорости, отличной от стандартной, используются приведенные выше законы пропорциональности.

Для этого задаются рядом значений Qн1 - Qн4 , которым соответствуют напоры Нн1 - Нн4 на характеристике Н - Q при ω_н = const.

Например, для получения точки a при ω₁ = const необходимо вычислить Qa и На :

Рис. 3. Н – Q – характеристики центробежных нагнетателей

В соответствии с соотношением

рассчитываются параболы, проходящие через выбранные точки на заданной характеристике (при ). Соединяя точки парабол с одинаковыми скоростями, получают Н Q характеристику для постоянной скорости .

Одновременно полученные параболы – это линии постоянного КПД нагнетателя .

Дата добавления: 2020-04-25; просмотров: 387; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 3 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!