Kuasa aci pam, kipas dan pemampat

Berdasarkan bekalan set untuk kipas atau pam dan jumlah kepala, dan untuk pemampat - bekalan dan kerja mampatan khusus, kuasa aci ditentukan, mengikut mana kuasa motor pemacu boleh dipilih.

Untuk kipas emparan, sebagai contoh, formula untuk menentukan kuasa aci diperoleh daripada ungkapan untuk tenaga yang dipindahkan ke gas bergerak setiap unit masa.

Biarkan F ialah keratan rentas saluran paip gas, m2; m ialah jisim gas sesaat, kg / s; v - halaju gas, m / s; ρ ialah ketumpatan gas, m3; ηc, ηp — kipas dan kecekapan penghantaran.

Adalah diketahui bahawa

Kemudian ungkapan untuk tenaga gas yang bergerak akan mengambil bentuk:

dari mana kuasa aci motor pemacu, kW,

Formula boleh dibahagikan kepada kumpulan kuantiti yang sepadan dengan kadar aliran, m3 / s dan tekanan kipas, Pa:

Daripada ungkapan di atas dilihat bahawa

Sehubungan itu

di sini c, c1 c2 ialah pemalar.

Ambil perhatian bahawa disebabkan oleh kehadiran tekanan statik dan ciri reka bentuk kipas emparan, darjah di sebelah kanan mungkin berbeza daripada 3.

Sama seperti cara ia dilakukan untuk kipas, adalah mungkin untuk menentukan kuasa aci pam emparan, kW, yang sama dengan:

di mana Q ialah kadar aliran pam, m3 / s;

Ng — kepala geodesik sama dengan perbezaan antara ketinggian pelepasan dan sedutan, m; Hs - jumlah tekanan, m; P2 — tekanan dalam takungan tempat cecair dipam, Pa; P1 — tekanan dalam tangki dari mana cecair dipam, Pa; ΔH - kehilangan tekanan dalam talian, m; bergantung pada keratan rentas paip, kualiti pemprosesannya, kelengkungan bahagian saluran paip, dsb.; Nilai ΔH diberikan dalam kesusasteraan rujukan; ρ1 — ketumpatan cecair yang dipam, kg / m3; g = 9.81 m / s2 — pecutan graviti; ηn, ηn — pam dan kecekapan penghantaran.

Dengan anggaran tertentu untuk pam emparan, boleh diandaikan bahawa terdapat hubungan antara kuasa aci dan kelajuan P = сω3 dan M = сω2... Dalam amalan, penunjuk kelajuan berbeza dalam 2.5-6 untuk reka bentuk dan keadaan operasi yang berbeza bagi pam, yang mesti diambil kira apabila memilih pemacu elektrik.

Sisihan yang ditunjukkan ditentukan untuk pam dengan kehadiran tekanan asas. Mari kita perhatikan dengan cara bahawa keadaan yang sangat penting apabila memilih pemacu elektrik untuk pam yang beroperasi pada talian tekanan tinggi ialah ia sangat sensitif terhadap penurunan kelajuan enjin.

Ciri utama pam, kipas dan pemampat ialah pergantungan kepala H yang dibangunkan pada bekalan mekanisme Q ini. Pergantungan yang ditunjukkan biasanya dibentangkan dalam bentuk graf HQ untuk pelbagai kelajuan mekanisme.

Dalam rajah.1, sebagai contoh, ciri (1, 2, 3, 4) pam emparan diberikan pada halaju sudut berbeza pendesaknya. Dalam paksi koordinat yang sama, ciri baris 6, di mana pam berfungsi, diplotkan. Ciri garis adalah hubungan antara bekalan Q dan tekanan yang diperlukan untuk mengangkat cecair ke ketinggian, mengatasi tekanan berlebihan pada alur keluar saluran nyahcas dan rintangan hidraulik. Titik persilangan ciri 1, 2, 3 dengan ciri 6 menentukan nilai kepala dan kapasiti apabila pam berfungsi pada garisan tertentu pada kelajuan yang berbeza.

nasi. 1. Kebergantungan tekanan H pam pada bekalan kuasa Q.

Contoh 1. Bina ciri H, Q bagi pam emparan untuk kelajuan yang berbeza 0.8ωn; 0.6ωn; 0.4ωn jika ciri 1 diberikan pada ω = ωn (Rajah 1).

1. Untuk pam yang sama

Oleh itu,

2. Mari kita bina pam yang dicirikan oleh ω = 0.8ωn.

Untuk titik b

Untuk titik b '

Dengan cara ini, adalah mungkin untuk membina parabola tambahan 5, 5 ', 5 «..., yang merosot dalam garis lurus di sepanjang ordinat pada Q = 0 dan ciri-ciri QH untuk kelajuan pam yang berbeza.

Kuasa enjin pemampat salingan boleh ditentukan berdasarkan gambar rajah penunjuk mampatan udara atau gas. Rajah teoretikal sedemikian ditunjukkan dalam rajah. 2. Sejumlah gas dimampatkan mengikut rajah dari isipadu awal V1 dan tekanan P1 hingga isipadu akhir V2 dan tekanan P2.

Memampatkan gas memerlukan kerja, yang akan berbeza-beza bergantung pada sifat proses pemampatan. Proses ini boleh dijalankan mengikut undang-undang adiabatik tanpa pemindahan haba apabila rajah pengesan dibatasi oleh lengkung 1 dalam Rajah.2; mengikut hukum isoterma pada suhu malar, masing-masing lengkung 2 dalam rajah. 2, atau sepanjang lengkung politropik 3, yang ditunjukkan oleh garis pepejal antara adiabatik dan isoterma.

nasi. 2. Gambar rajah penunjuk mampatan gas.

Kerja pemampatan gas untuk proses politropik, J / kg, dinyatakan dengan formula

di mana n ialah indeks politropik yang ditentukan oleh persamaan pVn = const; P1 - tekanan gas awal, Pa; P2 ialah tekanan akhir gas termampat, Pa; V1 — isipadu spesifik awal gas atau isipadu 1 kg gas semasa pengambilan, m3.

Kuasa motor pemampat, kW, ditentukan oleh ungkapan

di sini Q ialah kadar aliran pemampat, m3 / s; ηk — indeks kecekapan pemampat, dengan mengambil kira kehilangan kuasa di dalamnya semasa proses kerja sebenar; ηπ — kecekapan penghantaran mekanikal antara pemampat dan enjin. Oleh kerana rajah teori penunjuk berbeza dengan ketara daripada yang sebenar, dan mendapatkan yang terakhir tidak selalu mungkin, apabila menentukan kuasa aci pemampat, kW, formula anggaran sering digunakan, di mana data awal adalah kerja isoterma dan pemampatan adiabatik, serta kecekapan.pemampat yang nilainya diberikan dalam literatur rujukan.

Formula ini kelihatan seperti ini:

di mana Q ialah suapan pemampat, m3 / s; Au — kerja isoterma pemampatan 1 m3 udara atmosfera kepada tekanan P2, J / m3; Aa — kerja adiabatik pemampatan 1 m3 udara atmosfera kepada tekanan P2, J / m3.

Hubungan antara kuasa aci mekanisme pengeluaran jenis omboh dan kelajuan adalah berbeza sama sekali daripada hubungan sepadan untuk mekanisme tork aci kipas.Jika mekanisme salingan, seperti pam, beroperasi pada garisan di mana kepala malar H dikekalkan, maka jelaslah bahawa omboh mesti mengatasi daya purata malar pada setiap lejang, tanpa mengira kelajuan putaran.

Nilai kuasa purata

tetapi oleh kerana H = const, maka

Oleh itu, nilai purata momen aci pam salingan pada tekanan belakang malar tidak bergantung pada kelajuan:

Kuasa aci pemampat emparan, serta kipas dan pam, tertakluk kepada rizab di atas, adalah berkadar dengan kuasa ketiga halaju sudut.

Berdasarkan formula yang diperoleh, kuasa aci mekanisme yang sepadan ditentukan. Untuk memilih motor, nilai nominal aliran dan kepala mesti digantikan dalam formula yang ditunjukkan. Mengikut kuasa keluaran, motor tugas berterusan boleh dipilih.