Business is booming.

Удельная частота вращения и коэффициент быстроходности

0

Удельная частота вращения и коэффициент быстроходности

Для сопоставления различных конструкций рабочих колес насосов, вентиляторов и отнесения их к определенной подобной серии машин вводят понятия удельной частоты вращения пу и коэффициента быстроходности ns. Чтобы получить выражение для удельной частоты вращения воспользуемся уравнениями (2.42).

В подобных машинах, работающих на подобных режимах, величины q и h остаются неизменными. Исключим из (2.45) и (2.46) диаметры рабочих колес, для чего возведем правую и левую части уравнения (2.45) в квадрат, а (2.46) в куб и поделим их друг на друга. В результате получаем

откуда

уравнению подобия (2.42) будем иметь

Исключив отношение линейных размеров из (2.48) получим

Геометрически подобные машины имеют равные ns в том случае, если они работают на подобных режимах и имеют одинаковые гидравлический и объемный к. п. д. Машины с одинаковыми ns имеют сходные характеристики.

Практика показала, что коэффициент быстроходности центробежного насоса, работающего с приемлемым к. п. д., вычисленный по формуле (2.49), должен находиться в пределах ns = 60—350.

На рис. 2.34 показаны рабочие колеса центробежных насосов с различными ns, а на рис. 2.35 приведены основные энергетические

Эта формула получена путем преобразования пересчетных уравнений из условий подобия и путем исключения из них вначале отношения диаметров, а затем отношения частот вращения.

Обращаясь к рис. 2.36, можно видеть, что область параметров работы центробежных вентиляторов весьма широка.

При максимальном значении к. п. д. коэффициент подачи меняется в пределаях ср = 0,01—0,6, коэффициент полного напора ф = 0,6— 3, габаритности Dy = 0,85—0,6 и быстроходности пу 11—80. По быстроходности центробежные вентиляторы можно условно разделить на три типа:

1. Малой быстроходности пу = 11—30. Рабочие колеса таких машин узкие, с малыми входными отверстиями. Лопасти могут быть загнутыми как вперед, так и назад. Габаритность Dy = 6—1,7 к. п. д. 08.

2. Средней быстроходности пу = 30—60. Обычно этот тип машин имеет рабочие колеса барабанного типа с большим входным отверстием и лопастями загнутыми вперед. В этом случае максимальный коэффициент полного давления ф = 3, но при к. п. д. не более 0,73. Для лопастей, загнутых назад, при той же быстроходности ф = 1,0 и к. п. д. до 0,87.

3. Большой быстроходности пу = 60—80. Рабочие колеса таких вентиляторов имеют широкие рабочие колеса, с небольшим числом лопастей загнутых назад. Коэффициент полного давления ф 0,9, к. п. д. « 0,9.

При подборе вентиляторов обычно помимо имеющихся Q и р0 задается также и частота вращения последнего п. Каждой точке кривой напорной характеристики соответствует определенное значение пу. Вентиляторы выбранного типа экономичны только в определенных пределах значения пу.

Вентиляторы с одним и тем же значением пу выполняются по однотиповой аэродинамической схеме. С помощью пу производят классификацию и подбор вентиляторов на заданный режим работы. Величина пу определяет вид и размеры основных элементов машины. Численные значения быстроходности Пу центробежных вентиляторов с односторонним входом лежат в пределах 15—100.

Помимо параметра быстроходности пу в практике вентиляторостро-ения и определения качества того или иного вентилятора пользуются понятием габаритности или удельного диаметра и обозначают этот параметр D .

характеристики насоса (Н — Q; N — Q; г] — Q) в зависимости от коэффициента быстроходности ns. На рис. 2.35 указано влияние па на характеристики при отклонении от расчетного режима.

В вентиляторах удельная частота вращения (быстроходность) согласно ГОСТ 10616—73 определяется по формуле

У вентиляторов с двусторонним входом Q увеличивается в два раза и пу — в К2. Для многоступенчатых машин величины р0 увеличиваются примерно пропорционально числу ступеней, а пу уменьшается в ^pjpv раз (Sp0 — суммарное давление, создаваемое всеми вентиляторами с давлением pv).

Окружные скорости вентиляторов в зависимости от полного давления лежат в пределах 23—150 м/с. Причем для вентиляторов низкого давления и2 = 23—55 м/с, среднего — и2 = 40—100 м/с, высокого — и2 100 — 150 м/с. Согласно государственному стандарту условные обозначения вентиляторов включают тип вентилятора, примерное значение* ф на режиме цтах и коэффициент пу. Например, Ц 4—70—4, где Ц — центробежный, 4 — коэффициент давления, увеличенный в 5 раз, 70 — пу, 4 — номер.

Для подбора вентилятора (помимо его аэродинамической схемы и безразмерной характеристики) строится диаграмма для каждой серии машин, работающих на различных частотах вращения в логарифмических координатах.

Пример. Случай первый. Пусть известными величинами будут подача Q, полное давление pv и частота вращения вентилятора п. Требуется выбрать аэродинамическую схему вентилятора и по ней габаритные размеры и потребляемую мощность. Порядок расчета:

1. Определяем быстроходность

2. Используя рис. 2.36 или сводную таблицу [33], где приведены параметры вентиляторов при нормальном режиме и диапазоне изменения быстроходности пу, соответствующие рабочему участку характеристики, выбираем тип машины, имеющей быстроходность, близкую к полученной нами по выше указанной формуле для пу. Если к вентилятору предъявляются дополнительные требования, такие как больший к. п. д., наименьший шум, то лопасти рабочего колеса должны быть загнуты назад, величина ф — минимальной, a Dy максимальной.

С целью уменьшения габаритных размеров следует выбирать вентилятор с лопастями загнутыми вперед и с наименьшим значением Dy.

3. Выбрав аэродинамическую схему вентилятора и, имея для него безразмерную характеристику, определяем: диаметр рабочего колеса в метрах

все остальные размеры машины и потребляемую мощность в кВт

Случай второй. Известны подача Q, полное давление pv и габаритные размеры (£>). Тогда подбор вентилятора осуществляют по параметру габаритности Z)y.

1. Вычисляем габаритность задания по формуле

2. По области параметров (рис. 2.36) или по сводной таблице [33] выбираем аэродинамическую схему вентилятора, имеющую значения по габаритности при номинальном режиме или режиме, соответствующем рабочему участку характеристики. По безразмерной характеристике, выбранной аэродинамической схемы, используя безразмерные параметры, определяем габаритность вентилятора

Находим режим работы вентилятора (коэффициент ср), где совпадают значения (2.51) и значения вентилятора (2.52). По характеристике вентилятора определяем коэффициенты ф и Л., соответствующие этому значению коэффициенты ср и далее, как и в случае первом, определяем окружную скорость, диаметр рабочего колеса, а следовательно, все необходимые размеры вентилятора и потребляемую им мощность.

Leave A Reply