Автоматизированный электропривод отрасли: Учебно-методическое пособие к курсовому проектированию, страница 5

К турбомеханизмам относятся насосы, вентиляторы, компрессоры, вентиляторы и нагнетатели, для которых одной из особенностей является зависимость момента сопротивления от частоты вращения турбомеханизма.

Статическая мощность поршневого компрессора, кВт, определяется по приближенной формуле

,                                        (3.28)

где Q – производительность (подача) компрессора, м³/с;

А – работа изотермического и адиабатического сжатия 1м³ атмосферного воздуха давлением Па до требуемого давления р2, Па, для давлений до 10·105Па значения А указаны в табл.3.5,

.                                         (3.29)

ηк – индикаторный КПД компрессора, учитывающий потери мощности при реальном процессе сжатия воздуха, ηк=0,6÷0,8.

Таблица 3.5.

р2, Па	3	4	5	6	7	8	9	10
А, 10³Дж/м³	132	164	190	213	230	245	260	272

В объемных машинах напор не зависит от скорости. Поэтому законы подобия для них имеют вид

;                                      (3.30)

.                                        (3.31)

Статическая мощность вентилятора, кВт, определяется по формуле

,                                        (3.32)

где Q – производительность вентилятора, м³/с;

Н – напор (давление) газа, Па;

ηв – КПД вентилятора (см. табл. 3.6).

По формуле (3.30) определяется и статическая мощность центробежного компрессора.

Статическая мощность центробежного насоса, кВт

,                        (3.33)

где ρ – плотность перекачиваемой жидкости, кг/м³;

g=9,81м/с² - ускорение свободного падения;

Q – производительность насоса, м³/с;

Нс – статический напор, определяемый как, сумма высот всасывания hв и нагнетания hс, м;

ΔН – потеря напора в трубопроводах насосной установки, м, который зависит от сечения и качества обработки труб, кривизны участков трубопровода, наличия вентилей и задвижек и т.д., то есть

;

ηн – КПД насоса (см. табл. 3.6).

Таблица 3.6.Коэффициенты полезного действия

насосов, вентиляторов, компрессоров

Тип турбомеханизма	ηт.м.
Центробежные насосы, вентиляторы, компрессоры большой мощности	0,75 – 0,92
Центробежные насосы малой и средней мощности	0,6 – 0,75
Осевые насосы и вентиляторы	0,7 – 0,9
Осевые компрессоры	0,8 – 0,9
Вихревые насосы	0,3 – 0,5
Поршневые насосы	0,65 – 0,85
Поршневые компрессоры	0,5 – 0,8
Роторные насосы	0,6 – 0,9
Поршневые компрессоры	0,5 – 0,7

Пользуясь законами подобия, можно по известным характеристикам для номинальной скорости построить характеристики для скоростей, отличных от номинальных.

Законы подобия для лопастных машин при изменении их угловой скорости ω выражаются следующими соотношениями:

;                                       (3.34)

;                                  (3.35)

.                                    (3.36)

На рис.3.1. показаны характеристики центробежных машин, построенные для скоростей, равных 0,8 и 0,6ωном. Точки, получающиеся в результате пересчета по законам подобия, лежат на квадратичных параболах  для напорных характеристик и на куби

ческих параболах  для характеристик мощности, где α и b – постоянные коэффициенты.

Совместная работа турбомеханизма и магистрали в установившемся режиме этих машин определяется точкой пересечения ее напорной характеристики и характеристики магистрали, подключенной к машине.

Регулирование производительности турбомеханизма осуществляется думя способами: изменением угловой скорости приводного двигателя и изменением сопротивления магистрали (трубопровода) с помощью задвижек (рис.3.2).

          Требуемый диапазон регулирования скорости определяется минимальными значениями подачи или напора:

.           (3.37)