Способы регулирования производительности центробежных нагнетателей

1) Дросселирование

а) на нагнетание. Регулирование осуществляется изменением степени открытия дросселя В на нагнетательном трубопроводе. При перекачки капельной жидкости в качестве дросселя используют вентили и задвижки, а в сетях, обслуживаемых вентиляторами, заслонки и шиберы. Построим характеристики сети при различных положениях дросселя В и нанесём характеристику нагнетателя.

Дроссель Вистики сети 2. Из рисунка видно, что после прикрытия дросселя Q_в>Q_а, при этом H_B>H_A, N_B<N_A.

б) на всасывание. Здесь изменяется степень открытия дросселя на всасывающем трубопроводе. Характеристика сети при этом изменяется аналогично. Однако прикрытие дросселя на всасывании снижает давление перед нагнетателем, что при перекачке капельных жидкостей может вызвать вскипание и кавитацию. Поэтому этот метод регулирования не применяют для насосов, но используют для вентиляторов и компрессоров.

2) Регулирование перепуском части жидкости

Часть жидкости перепускается из напорного трубопровода во всасывающий по обводной трубе через регулирующий дроссель в. Пусть положение дросселя не меняется, открытие приводит к следующему Q_в↑, Q↑, H↓, P_к↓, Q_а↓, N↑.

Недостаток: С уменьшением расхода потребителю Q_а мощность нагнетателя увеличивается.

3) Регулирование управляющим аппаратом на всасе.

1-обтекатель

2-направляющий аппарат

3-корпус

4-рабочее колесо

5-вал

Теоретический напор:

Осевой направляющий аппарат состоит из ряда поворотных лопастей, которые в сечении имеют хорошо обтекаемую форму. Поворотная лопасть закрепляется одной полуосью на неподвижном обтекателе, а другой – на всасывающем патрубке. Когда лопасти повёрнуты так, что находятся в плоскостях, проходящих через ось вращения вала, т.е. когда φ=0, направляющий аппарат полностью открыт, и поток входит в рабочее колесо без закрутки. . Изменим положение лопастей направляющего аппарата φ>0. В этом случае возникает предварительная закрутка потока, . Тогда теоретический напор нагнетателя уменьшится, согласно полному уравнению Эйлера.

Изменение теоретического напора повлечёт за собой изменение действительной характеристики нагнетателей, а следовательно и перемещение совместной рабоы нагнетателей и сети.

Кроме осевого направляющего аппарата применяется радиальный направляющий аппарат, который также позволяет получить закрутку потока. (графики аналогичны). При использовании направляющего аппарата создаётся дополнительное гидравлическое сопротивление, которое ведёт к дополнительному падению давления на всасе. Поэтому из-за опасности вскипания для капельных жидкостей этот метод не применяется.

4) Регулирование изменением частоты вращения вала.

Очень экономичный, но не всегда возможно изменять частоту вращения вала. Изменение частоты вращения рабочего колеса приводит к изменению характеристик нагнетателя.

Для изменения числа оборотов в качестве привода могут применятся паровые и газовые турбины, ДВС, электродвигатели постоянного тока, асинхронные электродвигатели, соединённые с нагнетателем через гидромуфту.

5) Регулирование обрезкой рабочего колеса.

Обрезку рабочего колеса выполняют на токарном станке, уменьшая номинальный диаметр от D₂ до D’₂ при этом производительность, напор и потребляемая мощность уменьшаются.

, ,

Обрезка является крайним методом регулирования, максимальное значение должно быть указано в паспорте и не должно превышать 10%.

Билет № 11

Процесс сжатия характеризуют такие параметры как средний показатель политропы сжатия и степень сжатия.
Средний показатель политропы сжатия n₁ может быть определен с помощью уравнения политропы в начале и в конце процесса по индикаторной диаграмме, снятой с двигателя,
p_aV_aⁿ¹ = p_cV_cⁿ¹. Чем выше показатель политропы сжатия, тем больше давление и температура в конце сжатия.

Билет № 20