(12)
Совместная работа нагнетателя и сети.
Пусть требуется перекачивать жидкость из емкости А в
емкость Б. Давление в емкостях соответственно РА и
РБ, разность уровней жидкости НГ. Емкости
соединены трубопроводами с дросселями а и б. Гидравлическое
сопротивление системы обозначим ∆Нпотерь. Чтобы подать
жидкость из емкости А в емкость Б нужно сообщить ей энергию:
(1)
НП – величина, называемая потребным напором.
Систему, состоящую из соединенных емкостей А, Б и соединенных арматурой называют сетью. Расход жидкости в сети обозначим QC.
Анализ формулы (1) показывает, что первые две составляющие не зависят от QC, их сумму назовем статическим потребным напором:
(2)
При развитом турбулентном течении жидкости гидравлические потери определяют по выражению:
(3)
К – коэффициент пропорциональности.
С учетом (2) и (3) выражение (1) принимает вид:
(4)
- уравнение сети
Оно представляет собой квадратичную параболу, начало
которой смещено по вертикальной оси на величину 
.
Точка А называется точкой совместной работы нагнетателя и сети. В этой точке при установившемся режиме работы имеет место равенство потребного напора сети НП и потребного напора Н, развиваемого нагнетателем., а также равны расход сети QC и производительность нагнетателя QC.
Способы регулирования производительности нагнетателей.
1. Дросселирование:
а) Дросселирование на нагнетании.
Регулирование осуществляется изменением степени открытия
дросселя б (на схеме сети). При перекачке капельных жидкостей в качестве
дросселя используют вентили и задвижки, а в сетях, обслуживаемых вентиляторами,
используют заслонки и шиберы. Построим характеристики сети для различных
положений дросселя б и здесь же нанесем характеристику нагнетателя.
1, 2 – характеристики сети с открытым или частично прикрытым дросселем
3 – характеристика нагнетателя
4 – характеристика мощности нагнетателя
Из рисунка видно, что QБ<QA, НБ>НA, NБ<NA.
б) Дросселирование на всасе.
В этом случае изменяется степень открытия дросселя б на всасывающем трубопроводе. Характеристики сети при этом изменяются аналогично предыдущему способу, но прикрытие дросселя на всасе уменьшают давление перед нагнетателем, что при перекачке капельных жидкостей может вызвать вскипание и кавитацию, поэтому этот метод не применим для насосов, но используется для вентиляторов и компрессоров.
2. Регулирование перепуском части жидкости.
Часть жидкости перепускается из напорного трубопровода во
всасывающий по обводной трубе через регулируемый дроссель б. пусть
степень открытия дросселя а не изменяется. Проведем регулирование
перепуском. Открытие дросселя б приведет к следующему: QБ увеличится, Q
увеличится, Н уменьшится, РК уменьшится, QА уменьшится, N
увеличится.
Где Q, H, N – производительность, напор и потребляемая мощность нагнетателя.
Серьезный недостаток этого способа – при уменьшении расхода жидкости через сеть мощность нагнетателя увеличивается.
3. Регулирование направляющим аппаратом на всасе.
1 – обтекатель
2 – направляющий аппарат
3 – рабочее колесо
4 – корпус
5 – всасывающий патрубок
Осевой направляющий аппарат состоит из ряда поворотных лопастей, которые в сечении имеют хорошо обтекаемую форму. Поворотная лопасть закрепляется одной полуосью на неподвижном обтекателе, другой – на всасывающем патрубке. Специальным устройством можно повернуть одновременно все лопасти вокруг своих осей на один и тот же угол равный φ. Когда φ=0, направляющий аппарат полностью открыт и поток рабочей среды входит в рабочее колесо без закрутки. При этом угол входа потока в каналы рабочего колеса α1=90° и теоретический напор нагнетателя определяется упрощенным уравнением Эйлера. Изменим положение лопастей направляющего аппарата, угол φ станет больше нуля, в этом случае возникает предварительная закрутка потока и α1<90°, теоретический напор уменьшается согласно полному уравнению Эйлера. Изменение теоретического напора повлечет за собой изменение действительной характеристики нагнетателя, а, следовательно, и перемещение точки совместной работы.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.