泵、风扇和压缩机的轴功率

泵、风扇和压缩机的轴功率根据风机或泵的整定供给量和总扬程,以及压缩机供给量和比压缩功,确定轴功率,据此可以选择驱动电机的功率。

例如,对于离心风机,确定轴功率的公式是从每单位时间传递给运动气体的能量的表达式中推导出来的。

设 F 为输气管道的横截面,m2; m为气体每秒质量,kg/s; v——气体流速,m/s; ρ为气体密度,m3; ηc、ηp——风机和传动效率。

众所周知

那么运动气体的能量表达式将采用以下形式:

其中驱动电机的轴功率,kW,

公式可分为流量m3/s和风机压力Pa对应的几组量:

从上面的表述可以看出

因此

这里 c, c1 c2 是常量。

请注意,由于静压的存在和离心风机的设计特点,右侧的度数可能与 3 不同。

离心风机的电力驱动

与风扇的处理方法类似,可以确定离心泵的轴功率 kW,它等于:

式中Q为水泵流量,m3/s;

Ng——等于排放高度与吸入高度之差的测地水头,m; Hs——全压,m; P2——泵送液体的容器内压力,Pa; P1——泵送液体的罐内压力,Pa; ΔH——管路压力损失,m;取决于管道的横截面、加工质量、管道截面的曲率等;参考文献中给出了ΔH的值; ρ1——被抽液体的密度,kg/m3; g = 9.81 m / s2——重力加速度; ηn, ηn — 泵和传输效率。

通过对离心泵的某种近似,可以假设轴功率和速度之间存在关系 P = сω3 和 M = сω2... 实际上,对于不同的设计和运行条件,速度指标在 2.5-6 范围内变化泵,在选择电力驱动时必须考虑到这一点。

泵的指示偏差由基本压力的存在确定。顺便提一下,在为高压管路中运行的泵选择电力驱动时,一个非常重要的情况是它们对发动机转速的降低非常敏感。

泵、风扇和压缩机的主要特征是开发的扬程 H 依赖于这些机构的供应量 Q。指示的依赖性通常以机构的各种速度的 HQ 图的形式呈现。

在图。以图 1 为例,离心泵的特性 (1, 2, 3, 4) 是在其叶轮的不同角速度下给出的。在相同的坐标轴上,绘制了泵工作所在的线 6 的特性曲线。管线特性是供给 Q 与将液体提升到一定高度所需的压力之间的关系,克服排放管线出口处的过压和液压阻力。特性1、2、3与特性6的交点决定了水泵在某条线上以不同转速工作时的扬程和容量的数值。

米。 1. 泵的压力 H 与其电源 Q 的相关性。

空调机组电力驱动

例1.建立离心泵在不同转速0.8ωn下的特性H、Q; 0.6ωn; 0.4ωn 如果特性 1 在 ω = ωn 时给出(图 1)。

1.对于同一个泵

所以,

2. 让我们构建一个 ω = 0.8ωn 的泵。

对于b点

对于点 b'

这样,就可以构造辅助抛物线5、5'、5«...,它们在Q = 0 和QH 对于不同泵速的特性下沿纵坐标直线退化。

往复式压缩机的发动机功率可以根据空气或气体压缩指示图来确定。这样的理论图如图 1 所示。 2、一定量的气体按图从初始体积V1、压力P1压缩到最终体积V2、压力P2。

压缩气体需要做功,这取决于压缩过程的性质。当示踪图以图 1 中的曲线 1 为界时,这个过程可以根据绝热定律进行,没有传热。2;根据恒温等温定律,分别为图 2 中的曲线。 2,或沿着多变曲线 3,由绝热线和等温线之间的实线表示。

米。 2、气体压缩指示图。

多变过程的气体压缩功 J / kg 由下式表示

其中 n 是由方程 pVn = const 确定的多变指数; P1——初始气体压力,Pa; P2为压缩气体的最终压力,Pa; V1——气体初始比容或进气口1kg气体的体积,m3。

压缩机的电机功率 kW 由下式确定

此处Q为压缩机流量,m3/s; ηk——压缩机效率指数,考虑了实际工作过程中的功率损失; ηπ——压气机与发动机之间的机械传动效率。由于该指标的理论图与实际有很大差异,而且并非总能获得后者,因此在确定压缩机轴功率 kW 时,通常使用近似公式,其中初始数据为等温功和绝热压缩,以及 efficiency.compressor,其值在参考文献中给出。

这个公式看起来像这样:

式中Q为压缩机进给量,m3/s; Au——1立方米大气压缩至压力P2的等温功,J/m3; Aa——1立方米大气压缩至压力P2的绝热功,J/m3。

活塞式生产机构的轴功率与速度之间的关系与风扇轴扭矩机构的对应关系完全不同。如果往复运动机构(例如泵)在保持恒定压头 H 的管路上运行,那么很明显,无论转速如何,活塞在每个冲程中都必须克服恒定的平均力。

平均功率值

但是因为 H = const,那么

因此,往复泵在恒定背压下的轴力矩平均值与转速无关:

离心式压缩机的轴功率,以及风机和泵的轴功率,根据上述储备,与角速度的三次方成正比。

根据得到的公式,确定相应机构的轴功率。要选择电机,必须将流量和扬程的标称值代入指定的公式中。根据输出功率,可选择连续工作电机。

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