Регулирование изменением частоты вращения вала нагнетателя. Нанесем в графике рис. 4.44 характеристику динамического нагнетателя с возможными частотами вращения n1 < n2 < n3 и характеристику сети, на которую нагнетатель работает. Точки пересечения напорных характеристик нагнетателя с характеристикой сети, обозначенные на графике α1, α2, α3, определяют режимы работы нагревателя при частотах вращения n1, n2, n3. Из графика видно, что изменением частоты вращения могут быть получены разные подачи V´peг, V´´peг, V´´´peг и соответствующие напоры H´рег, H´´рег, H´´´рег. Мощности и КПД могут быть определены из соответственных характеристик по значениям V´peг, V´´peг, V´´´peг.
Рис. 4.44. График регулирования изменением частоты вращения
Регулирование подачи этим способом от номинальной частоты, например n3, может проводиться для увеличения и уменьшения подачи.
При регулировании изменением n дроссель открыт полностью, сопротивление его незначительно и нет затрат мощности в нагнетателе непосредственно на осуществление регулирования. Поэтому такой способ регулирования по затратам энергии на привод выгоднее дроссельного.
Для привода нагнетателей ограниченной мощности применяют асинхронные короткозамкнутые электродвигатели; частота вращения их практически постоянна, регулироваться не может. Поэтому регулирование нагнетателей изменением частоты вращения широкого распространения не получило.
Для привода крупных нагнетателей большой мощности (насосы, турбокомпрессоры) применяются электродвигатели со ступенчатой или плавной регулировкой частоты вращения и паровые турбины. В некоторых случаях применяются электродвигатель с n = const и вариатор скорости или гидромуфта, позволяющие изменять частоту вращения на валу нагнетателя.
Находят применение установки нагнетателей крупной мощности со ступенчатой регулировкой частоты вращения и дроссельной подрегулировкой до необходимого значения подачи; это способ смешанного регулирования.
Регулирование поворотными направляющими лопатками на входе в рабочее колесо. B нагнетателях большой мощности – вентиляторах, компрессорах и в редких случаях в насосах – применяется особый способ регулирования подачи направляющим лопаточным аппаратом, располагаемым перед входом в рабочее колесо нагнетателя. Этот способ основан на уравнении Эйлера, которое можно представить в виде:
. (4.100)
Здесь первое слагаемой первой части есть динамический напор колеса. Вся правая часть уравнения физически отражает прирост статического давления в рабочем колесе.
Второй член правой части этого уравнения оценивает влияние тангенциальной составляющей с1u абсолютной скорости, т.е. закрутки потока при входе на напор, развиваемый нагнетателем, и, следовательно, на его подачу. Значение с1u определяется углом входа потока в межлопастные каналы рабочего колеса, и поэтому, изменяя угол входа специальными поворотными лопатками, будем получать различные V, т. е. регулировать нагнетатель.
Подробное рассмотрение способов регулирования нагнетателй изложено в [16].
1. Для каких целей предназначены нагнетатели?
2. В чем состоит центробежный принцип работы центробежного насоса?
3. В чем различия динамических и объемных нагнетателей?
4. Чем отличается запись уравнения Бернулли для насоса и вентилятора?
5. Каждую мощность называют мощностью нагнетателя?
6. Что графически представляет собой характеристика трубопроводной системы?
7. Какие диаграммы состояния используют при анализе процессов в нагнетателях?
8. Что такое относительный КПД нагнетателя?
9. Какой характер движения в межлопаточных каналах рабочего колеса насоса?
10. Как записать уравнение Эйлера для элементарной работы 1 кг рабочего тела?
11. Какие показатели влияют на форму лопаток нагнетателя?
12. Какие соотношения называются характеристиками нагнетателя?
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.