Pompaların, fanların ve kompresörlerin mil gücü

Fan veya pompa için ayarlanan beslemeye ve toplam basma yüksekliğine ve kompresör - beslemeye ve özel sıkıştırma çalışmasına bağlı olarak, tahrik motorunun gücünün seçilebileceği şaft gücü belirlenir.

Örneğin bir santrifüj fan için mil gücünü belirleme formülü, birim zamanda hareketli gaza aktarılan enerji ifadesinden elde edilir.

F gaz boru hattının enine kesiti olsun, m2; m, saniyedeki gaz kütlesi, kg / s; v - gaz hızı, m / s; ρ gaz yoğunluğudur, m3; ηc, ηp — fan ve iletim verimliliği.

biliniyor ki

O zaman hareket eden gazın enerjisinin ifadesi şu şekli alacaktır:

tahrik motorunun şaft gücü, kW,

Formül, debi, m3 / s ve fan basıncı, Pa'ya karşılık gelen miktar gruplarına ayrılabilir:

Yukarıdaki ifadelerden anlaşılmaktadır ki

Buna göre

burada c, c1 c2 sabittir.

Statik basıncın varlığı ve santrifüj fanların tasarım özelliklerinden dolayı sağ taraftaki derecenin 3'ten farklı olabileceğini unutmayın.

Fan için yapıldığı gibi, santrifüj pompanın mil gücünü, kW olarak belirlemek mümkündür, bu da şuna eşittir:

burada Q, pompanın akış hızıdır, m3 / s;

Ng — boşaltma ve emme yükseklikleri arasındaki farka eşit jeodezik yük, m; Hs — toplam basınç, m; P2 — sıvının pompalandığı rezervuardaki basınç, Pa; P1 — sıvının pompalandığı tanktaki basınç, Pa; ΔH — hattaki basınç kaybı, m; boruların enine kesitine, işlenme kalitesine, boru hattı bölümlerinin eğriliğine vb. bağlıdır; ΔH değerleri referans literatürde verilmiştir; ρ1 — pompalanan sıvının yoğunluğu, kg / m3; g = 9,81 m / s2 — yerçekimi ivmesi; ηn, ηn — pompa ve iletim verimliliği.

Santrifüj pompalar için belirli bir yaklaşımla, mil gücü ile hız arasında bir ilişki olduğu varsayılabilir P = сω3 ve M = сω2... Uygulamada, farklı tasarım ve çalışma koşulları için hız göstergeleri 2,5-6 arasında değişmektedir. elektrikli bir sürücü seçerken dikkate alınması gereken pompalar.

Belirtilen sapmalar, pompalar için temel basıncın varlığı ile belirlenir. Bu arada, yüksek basınç hattında çalışan pompalar için elektrikli tahrik seçerken çok önemli bir durumun, motor devrindeki düşüşe karşı çok hassas olduklarını belirtelim.

Pompaların, fanların ve kompresörlerin ana karakteristiği, geliştirilen kafa H'nin bu mekanizmaların Q beslemesine bağlı olmasıdır. Belirtilen bağımlılıklar genellikle mekanizmanın çeşitli hızları için HQ grafikleri şeklinde sunulur.

İncirde.Şekil 1'de örnek olarak bir santrifüj pompanın çarkının farklı açısal hızlarında özellikleri (1, 2, 3, 4) verilmiştir. Aynı koordinat eksenlerinde pompanın çalıştığı 6. satırın karakteristiği çizilir. Hat karakteristiği, besleme Q ile sıvıyı bir yüksekliğe kaldırmak, tahliye hattının çıkışındaki fazla basıncın üstesinden gelmek için gereken basınç ve hidrolik dirençler arasındaki ilişkidir. Karakteristik 1, 2, 3'ün karakteristik 6 ile kesişme noktaları, pompa belirli bir hat üzerinde farklı hızlarda çalışırken basma yüksekliği ve kapasite değerlerini belirler.

Pirinç. 1. Pompanın H basıncının Q güç kaynağına bağlılığı.

Örnek 1. 0.8ωn farklı hızlar için bir santrifüj pompanın H, Q özelliklerini oluşturun; 0.6ωn; 0.4ωn, karakteristik 1 ω = ωn'de verilirse (Şekil 1).

1. Aynı pompa için

Öyleyse,

2. ω = 0.8ωn ile karakterize edilen bir pompa yapalım.

b noktası için

b' noktası için

Bu şekilde, Q = 0'da ordinat boyunca düz bir çizgide ve farklı pompa hızları için QH'nin karakteristiklerinde dejenere olan yardımcı paraboller 5, 5', 5 «... oluşturmak mümkündür.

Pistonlu bir kompresörün motor gücü, hava veya gaz sıkıştırma gösterge şemasına göre belirlenebilir. Böyle bir teorik diyagram, Şek. 2. İlk hacim V1 ve basınç P1'den son hacim V2 ve basınç P2'ye kadar diyagrama göre belirli bir miktar gaz sıkıştırılır.

Bir gazı sıkıştırmak, sıkıştırma işleminin doğasına bağlı olarak değişecek olan iş gerektirir. Bu işlem, iz diyagramı Şekil 1'deki eğri 1 ile sınırlandırıldığında ısı transferi olmadan adyabatik yasaya göre gerçekleştirilebilir.2; sabit sıcaklıkta izotermal yasaya göre, sırasıyla Şekil 2'deki eğri 2. 2 veya adyabatik ve izoterm arasındaki düz çizgi ile gösterilen politropik eğri 3 boyunca.

Pirinç. 2. Gaz sıkıştırma gösterge şeması.

Politropik bir işlem için gaz sıkıştırma işi, J / kg, formülle ifade edilir.

burada n, pVn = const denklemiyle belirlenen politropik indekstir; P1 — ilk gaz basıncı, Pa; P2 sıkıştırılmış gazın nihai basıncıdır, Pa; V1 - ilk spesifik gaz hacmi veya girişte 1 kg gaz hacmi, m3.

Kompresörün motor gücü, kW, ifade ile belirlenir.

burada Q, kompresörün akış hızıdır, m3 / s; ηk - gerçek bir çalışma sürecinde içindeki güç kayıplarını hesaba katan kompresör verimlilik endeksi; ηπ — kompresör ve motor arasındaki mekanik transmisyonun verimliliği. Göstergenin teorik diyagramı gerçek olandan önemli ölçüde farklı olduğundan ve ikincisini elde etmek her zaman mümkün olmadığından, kompresör milinin gücü kW olarak belirlenirken, genellikle ilk verilerin izotermal çalışma olduğu yaklaşık bir formül kullanılır. ve adyabatik sıkıştırmanın yanı sıra verimlilik.değerleri referans literatürde verilen kompresör.

Bu formül şöyle görünür:

Q, kompresör beslemesidir, m3 / s; Au - 1 m3 atmosferik havanın P2, J / m3 basıncına izotermal sıkıştırma işi; Aa - 1 m3 atmosferik havanın P2, J / m3 basıncına adyabatik sıkıştırma işi.

Piston tipi bir üretim mekanizmasının mil gücü ile hızı arasındaki ilişki, fan mili tork mekanizmalarında karşılık gelen ilişkiden tamamen farklıdır.Pompa gibi ileri geri hareket eden bir mekanizma, sabit bir H yüksekliğinin korunduğu bir hat üzerinde çalışıyorsa, o zaman pistonun dönme hızından bağımsız olarak her vuruşta sabit bir ortalama kuvveti yenmesi gerektiği açıktır.

Ortalama güç değeri

ancak H = sabit olduğundan, o zaman

Bu nedenle, sabit karşı basınçta ileri geri hareket eden bir pompanın mil momentinin ortalama değeri hıza bağlı değildir:

Bir santrifüj kompresörün şaftının yanı sıra bir fan ve bir pompanın gücü, yukarıdaki rezervlere tabi olarak, açısal hızın üçüncü gücüyle orantılıdır.

Elde edilen formüllere dayanarak, ilgili mekanizmanın şaft gücü belirlenir. Bir motor seçmek için, belirtilen formüllerde akış ve basma yüksekliğinin nominal değerleri değiştirilmelidir. Çıkış gücüne göre sürekli çalışan motor seçilebilir.