Нагнетатели. Обзор конструкций, сведения по эксплуатации машин для подачи жидкостей и газов, страница 7

1, 2 – характеристики нагнетателя при φ=0 и φ>0;

3 – характеристика сети;

4, 5 – характеристики мощности нагнетателя при φ=0 и φ>0;

Кроме осевого направляющего аппарата может применяться и радиальный, который также позволяет уменьшить угол α₁ и обеспечить закутку потока на всасе. Графики регулировании при этом аналогичны нагнетателю с осевым аппаратом.

Радиальный аппарат.

При использовании направляющего аппарата создается дополнительное гидравлическое сопротивление, которое ведет к падению давления среды на всасе, поэтому из-за опасности вскипания этот метод применяется только для газов.

4. Регулирование изменением числа оборотов вала.

Ранее было показано, что изменение числа оборотов рабочего колеса приводит к изменению его характеристик.

Этот способ является очень экономичным. При изменении числа оборотов в качестве привода могут применяться паровые и газовые турбины, двигатели внутреннего сгорания, электродвигателя постоянного тока, асинхронные электродвигатели и т.д.

5. Обрезка рабочего колеса.

Для изменения характеристик нагнетателя иногда применяют обрезку рабочего колеса. Обрезкой называют уменьшение диаметра наружного колеса от D₂ до диаметра равного . Это выполняется на токарном станке. Производительность, напор и потребляемая мощность нагнетателя при этом уменьшаются и могут быть определены из соотношений:

Обрезка колеса является крайним способом регулирования. Величина максимальной обрезки должна быть указана в паспорте машины и, как правило, не превышает 10%.

Сравнение способов регулирования.

Рассмотрим четыре основных способа регулирования:

1. Дросселирование.
2. Перепуск части жидкости.
3. Использование направляющего аппарата.
4. Изменение числа оборотов.

Пусть нагнетатель подает в сеть расход Q_A и потребляет при этом мощность равную N_A. Требуется уменьшить расход среды в сеть до расхода Q_Б. произведем регулирование указанными способами и сопоставим между собой потребляемую мощность равную N_Б. Соответственно: .

На практике для регулирования режима работы сравнительно небольших центробежных машин чаще всего используют дросселирование из-за простоты способа.

Крупные насосы, например, питательные насосы электростанций, регулируются числом оборотов. Иногда число оборотов изменяют ступенчато, а тонкую дорегулировку выполняют дросселированием.

Способ перепуска применяют для регулирования насосов в небольшом диапазоне изменения расхода. Для крупных вентиляторов, дымососов чаще применяют регулирование направляющим аппаратом.

Устойчивость совместной работы нагнетателя и сети. Понятие о помпаже.

Система сеть-нагнетатель непрерывно подвергается внешним воздействиям, таким как изменение скорости в сети, частоты тока, изменение положения регулирующих органов сети и т.д.

Если  по окончании внешнего воздействия система возвращается к прежнему режиму работы, то такой режим называется устойчивым. В противном случае – режим неустойчивый.

Рассмотрим устойчивость работы сети и нагнетателя с характеристикой Н=f(Q), для которой при всех значениях Q≥0 . Этому условию отвечает плавно ниспадающая кривая. Точка А является точкой совместной работы сети и нагнетателя до оказания внешнего воздействия. Осуществим внешнее воздействие, прикрыв дроссель, при этом положение характеристики сети из положения 1 перейдет в положение 2. в первый момент времени после прикрытия дросселя нагнетатель продолжает развивать напор Н_А и подавать в сеть расход жидкости Q_A. Но теперь напор Н_А сможет обеспечить сети лишь расход равный . Т.к. , т.е. производительность нагнетателя больше, чем поступает в сеть; давление в сети возрастает. Напор нагнетателя также увеличивается. Далее нижние индексы «н» и «с» обозначают параметры нагнетателя или сети.