Нагнетатели. Краткий обзор истории развития нагнетателей. Основные типы и классификация нагнетателей. Рабочие параметры нагнетателей, страница 16

где V – расход газов или воздуха при номинальной нагрузке котлоагрегата, м3/с, определенный для абсолютного давления 0,103 МПа; рбар – барометрическое давление в месте установки нагнетателя, МПа; ∆р – перепад полных давлений в данном тракте согласно аэродинамическому расчету котлоагрегата, Па; K1,K2 – коэффициенты запаса по производительности и полному давлению, для дутьевых вентиляторов и дымососов: K1 = 1,1; К2 = 1,2.

Заводские стендовые характеристики дутьевых вентиляторов, приведенные в каталогах и справочниках, построены для Р0 = 0,103 МПа и Тхар = 303 К, а характеристики дымососов для Р0 = 0,103 МПа и Тхар = 373 и 474 К.

Для использования графического материала справочника расчетные значения полного давления рр следует привести к условиям заводских характеристик по формуле

                                                          рр.пр. = Кρ рρ,                 (4.66)

где ρ0 – плотность перемещаемых газов при Т = 273 К и барометрическом давлении 0,103 МПа, кг/м3; Т – температура газа перед нагнетателем, К.

Для выбора вентиляторов и дымососов в каталогах приводятся рабочие области режимов, ограниченные характеристикой р = f (V), которая соответствует нулевому углу установки лопаток направляющего аппарата и линией минимально допустимого значения КПД.

По значениям Vр и рр.пр. в области режимов выбирается конкретный типоразмер вентилятора и дымососа.

4.18. Турбокомпрессоры. Типы. Основные элементы. Работа. Потери. КПД. Мощность. Характеристики

К компрессорам динамического действия относятся центробежные, осевые и струйные компрессоры.

Турбокомпрессорами называются центробежные и осевые компрессоры.

Основным элементом турбокомпрессора является центробежная и осевая ступени. Для характеристики ступени введено понятии степени реактивности

                                             Ω = lп / lт = 1 – () / 2lт,    (4.67)

где lп, lт – потенциальная энергия давления, энергия, полученная газом в рабочем колесе.

Для осевой ступени (при u1 = u2; cr1 ≈ cr2 ≈ 0; cα1 ≈ cα2)

                                                  Ω = 1 – () / 2u.         (4.68)

В зависимости от Ω в теории осевых компрессоров различаю три основные кинетические схемы ступеней: Ω = 0; Ω = 0,5; Ω = 1.

В турбокомпрессорах ступени Ω = 0 практически не применяются.

Ступень, имеющая Ω = 1 называется реактивной.

В этой ступени направляющий аппарат служит лишь для изменения направления движения газа, поэтому на него действует небольшой перепад давлений, вызванный сопротивлением направляющей решетки. В ступени Ω = 1, cu1 = –си2, т.е. поток закручивается перед рабочим колесом в сторону, противоположную вращению ротора.

Анализ показывает, что ступени Ω = 1 целесообразно применять при малых окружных скоростях (u = 160÷220 м/с при работе на воздухе).

В дозвуковых осевых компрессорах кроме ступеней Ω = 0,5 и 1 применяются ступени Ω = 0,7÷0,8. Такие ступени характеризуются тем, что в них α1≈α4≈90°, т.е. поток газа на входе в рабочий аппарат и на выходе из промежуточного направляющего аппарата имеет осевое направление, поэтому осевые компрессоры с такими ступенями могут не иметь входного направляющего и спрямляющего аппаратов.

Скорости течения газа в компрессорах соизмеримы со скоростью звука. В этих условиях важной характеристикой течения является число М – число Маха.

Для решетки рабочего венца ступени за критериальное значение числа М принимают выражение Mw1=w1/a1, а для решетки промежуточного направляющего аппарата Мс22.

Потери, КПД и мощность турбокомпрессора. Потери в компрессоре подразделяются на внутренние ∆lвнт и внешние ∆lвнш .

Внутренние потери определяют совершенство процессов преобразования энергии в элементах проточной части, они вызывают изменения состояния газа (давления, температуры, плотности). К внутренним потерям относится диссипированная энергия*, обусловленная гидравлическими сопротивлениями, т.е. потери, сопутствующие движению газа по проточной части нагнетателя и называемые гидравлическими ∆Lг, потери на трение дисков ∆Lтр и потери от внутренних перетечек ∆Lпр.