펌프, 팬 및 압축기의 축 동력

팬 또는 펌프 및 총 헤드에 대한 설정 공급과 압축기 공급 및 특정 압축 작업에 따라 샤프트 동력이 결정되며 이에 따라 구동 모터의 동력을 선택할 수 있습니다.

예를 들어, 원심 팬의 경우 축동력을 결정하는 공식은 단위 시간당 움직이는 기체로 전달되는 에너지에 대한 표현에서 파생됩니다.

F를 가스 파이프라인의 단면적 m2라고 하자. m은 초당 가스 질량, kg / s입니다. v - 가스 속도, m / s; ρ는 가스 밀도, m3입니다. ηc, ηp — 팬 및 전송 효율.

그것은 알려져있다

그러면 움직이는 기체의 에너지 표현은 다음과 같은 형식을 취합니다.

구동 모터의 축 동력, kW,

공식은 유속 m3 / s 및 팬 압력 Pa에 해당하는 수량 그룹으로 나눌 수 있습니다.

위의 표현에서 알 수 있습니다.

따라서

여기서 c, c1 c2는 상수입니다.

정압의 존재와 원심 팬의 설계 특성으로 인해 오른쪽의 각도가 3과 다를 수 있습니다.

팬에 대해 수행된 방식과 유사하게 원심 펌프의 샤프트 동력(kW)을 결정할 수 있습니다. 이는 다음과 같습니다.

여기서 Q는 펌프의 유량, m3 / s입니다.

Ng — 배출 높이와 흡입 높이의 차이와 같은 측지선 수두, m; Hs - 전체 압력, m; P2 - 액체가 펌핑되는 저장소의 압력, Pa; P1 - 액체가 펌핑되는 탱크의 압력, Pa; ΔH - 라인의 압력 손실, m; 파이프의 단면, 처리 품질, 파이프 라인 섹션의 곡률 등에 따라 다릅니다. ΔH 값은 참고 문헌에 나와 있습니다. ρ1 - 펌핑된 액체의 밀도, kg / m3; g = 9.81m/s2 - 중력 가속도; ηn, ηn — 펌프 및 전송 효율.

원심 펌프에 대한 특정 근사치를 사용하면 샤프트 동력과 속도 사이에 관계가 있다고 가정할 수 있습니다. P = сω3 및 M = сω2... 실제로 속도 표시기는 설계 및 작동 조건에 따라 2.5-6 범위 내에서 다릅니다. 전기 드라이브를 선택할 때 고려해야 하는 펌프.

표시된 편차는 기본 압력의 존재에 따라 펌프에 대해 결정됩니다. 그런데 고압 라인에서 작동하는 펌프의 전기 드라이브를 선택할 때 매우 중요한 상황은 엔진 속도 감소에 매우 민감하다는 점입니다.

펌프, 팬 및 압축기의 주요 특징은 이러한 메커니즘 Q의 공급에 대한 개발된 헤드 H의 의존성입니다. 표시된 의존성은 일반적으로 메커니즘의 다양한 속도에 대한 HQ 그래프의 형태로 표시됩니다.

무화과에서.예를 들어 도 1에서 원심 펌프의 특성(1, 2, 3, 4)은 임펠러의 각속도가 서로 다를 때 주어집니다. 동일한 좌표축에 펌프가 작동하는 라인 6의 특성이 플롯됩니다. 라인 특성은 공급 Q와 액체를 높이 들어 올리는 데 필요한 압력, 배출 라인 출구의 초과 압력 및 유압 저항을 극복하는 데 필요한 압력 사이의 관계입니다. 특성 1, 2, 3과 특성 6의 교차점은 펌프가 특정 라인에서 다른 속도로 작동할 때 양정 값과 용량을 결정합니다.

쌀. 1. 전원 Q에 대한 펌프의 압력 H의 의존성.

예 1. 서로 다른 속도 0.8ωn에 대한 원심 펌프의 특성 H, Q 구축; 0.6ωn; ω = ωn에서 특성 1이 주어지면 0.4ωn입니다(그림 1).

1. 같은 펌프의 경우

그러므로,

2. ω = 0.8ωn인 펌프를 만들어 봅시다.

포인트 b의 경우

점 b'의 경우

이러한 방식으로 보조 포물선 5, 5', 5 «..., Q = 0에서 세로 좌표를 따라 직선으로 퇴화하고 다른 펌프 속도에 대한 QH의 특성을 구성할 수 있습니다.

왕복 압축기의 엔진 출력은 공기 또는 가스 압축 표시기 다이어그램을 기반으로 결정할 수 있습니다. 이러한 이론적 다이어그램이 그림에 나와 있습니다. 2. 일정량의 기체가 초기 부피 V1과 압력 P1에서 최종 부피 V2와 압력 P2까지 다이어그램에 따라 압축됩니다.

가스를 압축하려면 압축 과정의 특성에 따라 달라지는 작업이 필요합니다. 이 과정은 트레이서 다이어그램이 그림의 곡선 1에 의해 제한될 때 열 전달 없이 단열 법칙에 따라 수행될 수 있습니다.2; 일정한 온도에서 등온 법칙에 따라 각각 그림의 곡선 2. 2, 또는 단열과 등온선 사이의 실선으로 표시되는 폴리트로프 곡선 3을 따라.

쌀. 2. 가스 압축 표시기 다이어그램.

폴리트로픽 공정의 가스 압축 작업 J / kg은 다음 공식으로 표현됩니다.

여기서 n은 방정식 pVn = const에 의해 결정되는 폴리트로프 지수입니다. P1 - 초기 가스 압력, Pa; P2는 압축 가스 Pa의 최종 압력입니다. V1 — 초기 특정 가스 부피 또는 흡입시 가스 1kg 부피, m3.

압축기의 모터 동력 kW는 식에 의해 결정됩니다.

여기서 Q는 압축기의 유량, m3 / s입니다. ηk - 실제 작업 과정에서 전력 손실을 고려한 압축기 효율 지수 ηπ - 컴프레서와 엔진 사이의 기계식 변속기 효율. 표시기의 이론적 다이어그램이 실제 다이어그램과 크게 다르고 후자를 얻는 것이 항상 가능한 것은 아니기 때문에 압축기 샤프트의 동력 kW를 결정할 때 대략적인 공식이 종종 사용되며 초기 데이터는 등온의 작업입니다. 및 단열 압축 및 효율성.참조 문헌에 값이 제공된 압축기.

이 수식은 다음과 같습니다.

여기서 Q는 압축기 공급, m3 / s입니다. Au — 1m3의 대기압을 압력 P2, J/m3로 압축하는 등온 작업; Aa - 1m3의 대기압을 압력 P2, J / m3로 압축하는 단열 작업.

피스톤 유형 생산 메커니즘의 샤프트 동력과 속도 사이의 관계는 팬 샤프트 토크 메커니즘에 대한 해당 관계와 완전히 다릅니다.펌프와 같은 왕복 운동 기구가 일정한 양정 H가 유지되는 라인에서 작동한다면 피스톤은 회전 속도에 관계없이 각 스트로크에서 일정한 평균 힘을 극복해야 한다는 것은 자명합니다.

평균 전력 값

그러나 H = const이므로

따라서 일정한 배압에서 왕복 펌프의 샤프트 모멘트의 평균값은 속도에 의존하지 않습니다.

위의 예비에 따라 원심 압축기의 샤프트와 팬 및 펌프의 동력은 각속도의 세 번째 힘에 비례합니다.

얻은 공식에 따라 해당 메커니즘의 축 동력이 결정됩니다. 모터를 선택하려면 표시된 공식에서 유량 및 헤드의 공칭 값을 대체해야 합니다. 출력 전력에 따라 연속 사용 모터를 선택할 수 있습니다.