Статические нагрузки центробежных машин и механизмов

К статическим характеристикам центробежных машин и механизмов (турбомеханизмов) относятся рабочие и механические характеристики. Рабочие характеристики –зависимости давления H, коэффициента полезного действия η и потребляемой мощности N от производительности турбомеханизмов G. Механические характеристики –зависимости скорости вращения от момента сопротивления для различных значений аэродинамического сопротивления.

Cтатические характеристики турбомеханизмов дают представление об эксплуатационных свойствах насоса и позволяет опреде­лять любую точку режима его работы.

Режим работы турбомеханизмов определяется производительностью G, напором Н и угловой скоростью ω. При работе турбомеханизмов на сеть без противодавления в конце трубопровода нагнетания для них справедливы

; ; ; , (1)

G_i, H_i, N_i, M_i – производительность, напор, полезная мощность и момент полезной нагрузки при i-ой скорости вращения ω_i; G₁, H₁, N_c1, M_c1 – производительность, напор, полезная мощность и момент полезной нагрузки при фиксированной скорости вращения ω₁.

Выражения (1) – формулы приведения производительности, напора, полезной мощности и момента полезной нагрузки к новому значению скорости вращения рабочего колеса.

Реальная статическая характеристика турбомеханизмов – напорная характеристика, при работе на сеть с противодавлением в конце трубопровода , А, В, С – коэффициенты, зависящие от вида и типа турбомеханизмов.

Уравнение напорной характеристики трубопровода нагнетания без противодавления , G₁, H₁ – производительность, напор при фиксированной скорости вращения для фиксированного гидравлического сопротивления R₁ трубопровода нагнетания.

При наличии противодавления в конце трубопровода нагнетания его напорная характеристика , H_ст – давление в конце трубопровода.

Уравнение механической характеристики турбомеханизма при его работе на сеть с противодавлением

,

ω_н – номинальная скорость вращения, рад/с; М_н – номинальный момент сопротивления турбомеханизма, Н·м; Н_н – номинальный напор турбомеханизма, м. вод. ст.; М₀, Н₀ – момент сопротивления и напор при G = 0 и ω = ω_н .

Значения напора и мощности при G = 0 и ω = ω_н определяют из графиков его статических характеристик (рисунок 1).

Номинальная мощность полезной нагрузки:

центробежные насосы ;

центробежные вентиляторы ,

G_н – номинальная производительность турбомеханизмов, м³/ч; Н_н – номинальный напор центробежного насоса, м. вод. ст.; r_ж – плотность жидкости, кг/м³; h_н – номинальный напор центробежного вентилятора, мм. вод. ст.

Рисунок 1 – Статические характеристики центробежного вентилятора

На рисунке 2 иллюстрируются режимы работы турбомеханизмов. Это точки пересечения 1...4 статических характеристик турбомеханизма для скоро­стей вращения ω_н, ω₁...ω₃ с аналогичными характеристиками трубопровода на­гнетания без противодавления и точки пересечения 1'...4' статических характе­ристик турбомеханизма для тех же скоростей вращения с аналогичными характеристиками трубопровода с противодавлением Н_ст. Из графиков видно, что при Н_ст = const и изменении скорости вращения со происходит изменение напора Н и производительности G турбомеханизма. Если при ω = const изменяется противодавление Н_ст, то это также приводит к изменению напора Н и производительности G турбомеханизма.

Рисунок 2 – Режимы работы турбомеханизмов

Поиск по сайту: