Geum.ru

Тепловые двигатели и нагнетатели

Вид материалаДокументы
Подача и напор объемных и динамических машин. Области применения насосов и компрессоров
Работа насоса, подключенного к сети
А на рис. 1.9) является рабочей точкой, соответствующие ей подача Q
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   19

Подача и напор объемных и динамических машин. Области применения насосов и компрессоров


Подача и напор нагнетателей определяются, с одной стороны, их конструкцией и скоростями движения рабочих органов, с другой — характеристикой сети, к которой подключен нагнетатель (рис. 1.9).

Поршневые и роторные машины конструктивно приспособлены для создания высоких напоров при относительно небольших подачах. Лопастные машины перекрывают область значительных подач при широком диапазоне развиваемых напоров, причем для центробежных машин характерны большие напоры, для диагональных — умеренные, для осевых — малые напоры и наибольшие подачи. Вихревые машины занимают промежуточную область между центробежными и поршневыми.

Представление о подачах и напорах насосов общепромышленного назначения разных типов, где в качестве перекачиваемой жидкости принята вода, можно получить по рис. 1.6. Отдельные уникальные конструкции насосов могут иметь параметры, выходящие за пределы этого графика. Однако в целом нетрудно проследить выполнение закона сохранения энергии: при перекачивании одной и той же жидкости при постоянной полезной мощности согласно формуле (1.5) с ростом производительности напор уменьшается, и наоборот. Области применения компрессоров различных типов показаны на рис. 1.7.



Рис. 1.6. Примерные графики подач и напоров насосов различных типов для перекачивания воды:
I — поршневые; II — центробежные; III — осевые



Рис. 1.7. Области применения различных типов компрессоров по производительности и давлению:
I — поршневые; II — центробежные;
III — винтовые; IV — ротационные

Наибольшее распространение в промышленности получили центробежные нагнетатели. Центробежные насосы могут создавать напор до 3500 м и подачу — 100 000 м3/ч в одном агрегате; подача центробежных вентиляторов достигает 1 000 000 м3/ч в одном агрегате.

Центробежные насосы используются в теплоэнергетических установках для питания котлов, подачи конденсата и сетевой воды, а также для подачи умеренно вязких жидкостей в химической и нефтехимической промышленности. В конденсационных установках мощных паровых турбин применяют осевые насосы. Струйные насосы используют для удаления воздуха из конденсаторов паровых турбин, а также в качестве эжекторов и инжекторов.

Вихревые насосы применяют для подачи кислот, щелочей и других химически агрессивных сред, где при малых подачах необходимы высокие напоры, а также для перекачивания сжиженного газа. Разработаны конструкции дисковых насосов, обладающих высокими антикавитационными качествами.

Поршневые насосы применяются для питания паровых котлоагрегатов малой паропроизводительности и в качестве дозаторов реагентов. Роторные нагнетатели чаще всего применяются в системах смазки (шестеренные насосы).

Осевые вентиляторы используются в установках местного проветривания, в градирнях и т. п. Прямоточные центробежные (радиальные) вентиляторы используют в установках с ограниченными размерами. Смерчевые вентиляторы целесообразно применять для перемещения среды, которую нельзя подвергать механическому повреждению, а также для пневматического транспортирования материалов, вызывающих большой износ лопаток и дисков рабочих колес. Дисковые вентиляторы благодаря их малошумности устанавливают в местных кондиционерах для вентиляции помещений. Диаметральные вентиляторы широко используют в системах вентиляции и кондиционирования воздуха, в электротермическом оборудовании, в бытовых установках.

Центробежные компрессоры являются основным видом компрессорных машин в химическом и металлургическом производствах. Поршневые компрессоры служат для снабжения сжатым воздухом пневмоинструмента, а на тепловых электростанциях — для сдува золы и сажи с поверхностей котельных агрегатов. Роторные компрессорные машины особенно часто используются в качестве газодувок и вакуум-насосов.

Работа насоса, подключенного к сети


Для определения фактических напора и производительности, при которых работает насос, нужно знать параметры сети, к которой он подключен (рис. 1.8).



Рис. 1.8. Насос, включенный в сеть:
1 — сеть; 2 — насос

Понятие характеристики сети введено ранее. В случае турбулентного режима течения жидкости в трубах характеристика сети близка к квадратичной, где Н0 — статический напор, т. е. в координатах H—Q характеристика сети имеет вид параболы (рис. 1.9).



Рис. 1.9. График совместной работы насоса и сети:
1 — характеристика сети; 2 — характеристика насоса

Уравнение характеристики сети позволяет при заданных параметрах сети найти напор насоса Н для обеспечения заданного расхода Q, а значит — подобрать насос.

Точка пересечения характеристики сети и характеристики насоса (т.очка А на рис. 1.9) является рабочей точкой, соответствующие ей подача QA и напор HA  — это самопроизвольно устанавливающиеся параметры системы насос—сеть. Очевидно, что при выборе насоса в точке пересечения характеристик должны выполняться условия QA > Qр и HA > Hр, где Qр и Hр — требуемые рабочие параметры сети. Способы регулирования производительности насосов описаны ниже (см.: Регулирование подачи центробежных нагнетателей).