Ang lakas ng shaft ng mga bomba, tagahanga at compressor

Batay sa nakatakdang supply para sa fan o pump at ang kabuuang ulo, at para sa compressor - supply at tiyak na compression work, ang lakas ng baras ay tinutukoy, ayon sa kung saan ang kapangyarihan ng drive motor ay maaaring mapili.

Para sa isang centrifugal fan, halimbawa, ang formula para sa pagtukoy ng kapangyarihan ng baras ay nagmula sa expression para sa enerhiya na inilipat sa gumagalaw na gas bawat yunit ng oras.

Hayaang F ang cross-section ng gas pipeline, m2; m ay ang masa ng gas bawat segundo, kg / s; v - bilis ng gas, m / s; Ang ρ ay ang density ng gas, m3; ηc, ηp — kahusayan ng fan at transmission.

Ito ay kilala na

Pagkatapos ang expression para sa enerhiya ng gumagalaw na gas ay kukuha ng anyo:

kung saan ang lakas ng baras ng drive motor, kW,

Ang formula ay maaaring nahahati sa mga pangkat ng mga dami na naaayon sa rate ng daloy, m3 / s at presyon ng fan, Pa:

Mula sa mga ekspresyon sa itaas ay makikita na

Alinsunod dito

dito c, c1 c2 ay constants.

Tandaan na dahil sa pagkakaroon ng static na presyon at mga tampok ng disenyo ng mga centrifugal fan, ang degree sa kanang bahagi ay maaaring mag-iba sa 3.

Katulad ng paraan ng ginawa para sa fan, posibleng matukoy ang shaft power ng centrifugal pump, kW, na katumbas ng:

kung saan ang Q ay ang daloy ng rate ng bomba, m3 / s;

Ng - geodesic ulo katumbas ng pagkakaiba sa pagitan ng discharge at higop taas, m; Hs - kabuuang presyon, m; P2 - presyon sa reservoir kung saan ang likido ay pumped, Pa; P1 - presyon sa tangke mula sa kung saan ang likido ay pumped, Pa; ΔH - pagkawala ng presyon sa linya, m; depende sa cross-section ng mga tubo, ang kalidad ng kanilang pagproseso, ang kurbada ng mga seksyon ng pipeline, atbp.; Ang mga halaga ng ΔH ay ibinibigay sa reference na panitikan; ρ1 - density ng pumped liquid, kg / m3; g = 9.81 m / s2 — acceleration of gravity; ηn, ηn — kahusayan ng pump at transmission.

Sa isang tiyak na pagtatantya para sa mga sentripugal na bomba, maaaring ipagpalagay na may kaugnayan sa pagitan ng kapangyarihan ng baras at bilis P = сω3 at M = сω2... Sa pagsasagawa, ang mga tagapagpahiwatig ng bilis ay nag-iiba sa loob ng 2.5-6 para sa iba't ibang disenyo at kondisyon ng pagpapatakbo ng mga sapatos na pangbabae, na dapat isaalang-alang kapag pumipili ng electric drive.

Ang ipinahiwatig na mga paglihis ay tinutukoy para sa mga bomba sa pamamagitan ng pagkakaroon ng pangunahing presyon. Tandaan natin sa paraan na ang isang napakahalagang pangyayari kapag pumipili ng isang electric drive para sa mga bomba na tumatakbo sa isang linya ng mataas na presyon ay ang mga ito ay napaka-sensitibo sa pagbaba ng bilis ng engine.

Ang pangunahing katangian ng mga sapatos na pangbabae, mga tagahanga at mga compressor ay ang pagtitiwala ng binuo na ulo H sa supply ng mga mekanismong ito Q. Ang mga ipinahiwatig na dependences ay karaniwang ipinakita sa anyo ng mga graph ng HQ para sa iba't ibang bilis ng mekanismo.

Sa fig.1, bilang isang halimbawa, ang mga katangian (1, 2, 3, 4) ng isang centrifugal pump ay ibinibigay sa iba't ibang angular velocities ng impeller nito. Sa parehong coordinate axes, ang katangian ng linya 6, kung saan gumagana ang bomba, ay naka-plot. Ang katangian ng linya ay ang relasyon sa pagitan ng supply Q at ang presyon na kinakailangan upang iangat ang likido sa isang taas, pagtagumpayan ang labis na presyon sa labasan ng linya ng paglabas at ang mga hydraulic resistance. Ang mga punto ng intersection ng mga katangian 1, 2, 3 na may katangian 6 ay tumutukoy sa mga halaga ng ulo at kapasidad kapag ang bomba ay gumagana sa isang tiyak na linya sa iba't ibang bilis.

kanin. 1. Ang pag-asa ng pressure H ng pump sa power supply nito Q.

Halimbawa 1. Buuin ang mga katangian H, Q ng isang centrifugal pump para sa iba't ibang bilis na 0.8ωn; 0.6ωn; 0.4ωn kung ang katangian 1 ay ibinigay sa ω = ωn (Larawan 1).

1. Para sa parehong bomba

Samakatuwid,

2. Bumuo tayo ng isang bomba na nailalarawan sa pamamagitan ng ω = 0.8ωn.

Para sa punto b

Para sa punto b '

Sa ganitong paraan, posible na bumuo ng mga auxiliary parabolas 5, 5 ', 5 «..., na bumababa sa isang tuwid na linya kasama ang ordinate sa Q = 0 at ang mga katangian ng QH para sa iba't ibang mga bilis ng bomba.

Ang lakas ng makina ng isang reciprocating compressor ay maaaring matukoy batay sa air o gas compression indicator diagram. Ang gayong teoretikal na diagram ay ipinapakita sa fig. 2. Ang isang tiyak na halaga ng gas ay naka-compress ayon sa diagram mula sa unang dami ng V1 at presyon P1 hanggang sa huling dami ng V2 at presyon P2.

Ang pag-compress ng gas ay nangangailangan ng trabaho, na mag-iiba depende sa likas na katangian ng proseso ng compression. Ang prosesong ito ay maaaring isagawa ayon sa batas ng adiabatic na walang paglipat ng init kapag ang tracer diagram ay nakatali ng curve 1 sa Fig.2; ayon sa isothermal na batas sa pare-parehong temperatura, ayon sa pagkakabanggit ay curve 2 sa fig. 2, o kasama ang polytropic curve 3, na ipinapakita ng solidong linya sa pagitan ng adiabatic at isotherm.

kanin. 2. Gas compression indicator diagram.

Ang gawain ng gas compression para sa isang polytropic na proseso, J / kg, ay ipinahayag ng formula

kung saan ang n ay ang polytropic index na tinutukoy ng equation pVn = const; P1 - paunang presyon ng gas, Pa; Ang P2 ay ang huling presyon ng naka-compress na gas, Pa; V1 — paunang tiyak na dami ng gas o dami ng 1 kg ng gas sa paggamit, m3.

Ang lakas ng motor ng compressor, kW, ay tinutukoy ng expression

dito Q ay ang daloy rate ng tagapiga, m3 / s; ηk - index ng kahusayan ng compressor, na isinasaalang-alang ang pagkawala ng kuryente dito sa panahon ng isang tunay na proseso ng trabaho; ηπ — kahusayan ng mekanikal na paghahatid sa pagitan ng compressor at ng makina. Dahil ang teoretikal na diagram ng tagapagpahiwatig ay naiiba nang malaki mula sa aktwal na isa, at ang pagkuha ng huli ay hindi laging posible, kapag tinutukoy ang kapangyarihan ng compressor shaft, kW, ang isang tinatayang formula ay madalas na ginagamit, kung saan ang paunang data ay ang gawain ng isothermal. at adiabatic compression, pati na rin ang kahusayan.compressor na ang mga halaga ay ibinibigay sa reference na literatura.

Mukhang ganito ang formula na ito:

kung saan ang Q ay ang compressor feed, m3 / s; Au - isothermal na gawain ng compression ng 1 m3 ng atmospheric air sa presyon P2, J / m3; Aa - adiabatic na gawain ng compression ng 1 m3 ng atmospheric air sa presyon ng P2, J / m3.

Ang ugnayan sa pagitan ng lakas ng baras ng mekanismo ng paggawa ng uri ng piston at bilis ay ganap na naiiba mula sa kaukulang relasyon para sa mga mekanismo ng torque ng fan shaft.Kung ang isang mekanismo ng reciprocating, tulad ng isang bomba, ay gumagana sa isang linya kung saan ang isang pare-parehong ulo H ay pinananatili, kung gayon ito ay malinaw na ang piston ay dapat pagtagumpayan ang isang palaging average na puwersa sa bawat stroke, anuman ang bilis ng pag-ikot.

Average na halaga ng kuryente

ngunit dahil H = const, pagkatapos

Samakatuwid, ang average na halaga ng shaft moment ng isang reciprocating pump sa pare-pareho ang back pressure ay hindi nakasalalay sa bilis:

Ang kapangyarihan ng baras ng isang centrifugal compressor, pati na rin ng isang fan at isang pump, na napapailalim sa mga reserba sa itaas, ay proporsyonal sa ikatlong kapangyarihan ng angular na bilis.

Batay sa nakuha na mga formula, ang lakas ng baras ng kaukulang mekanismo ay tinutukoy. Upang pumili ng isang motor, ang mga nominal na halaga ng daloy at ulo ay dapat palitan sa ipinahiwatig na mga formula. Ayon sa kapangyarihan ng output, maaaring mapili ang tuluy-tuloy na duty motor.