Тема 3.2 Давление, развиваемое вентилятором. Влияние самотяги. Коэффициент полезного действия

Условия работы машин, подающих газ или жидкость в сеть трубопроводов, существенно зависят от свойств последней.

Выясним связь меду параметрами машины и трубопровода на примере дымососа, берущего газы из хвостового хода котла и подающего их через дымовую трубу в атмосферу (рис.3.3).

Рисунок 3.3 Совместная работа дымососа и дымовой трубы

Применим к потоку между сечениями 1 и 2 уравнение Бернулли:

где и - абсолютные статические давления в начале и конце участка 1 – 2 газового потока; - средняя плотность газа на участке 1 – 2; - скорости газа в сечениях 1 – 2; Н – напор, развиваемый дымососом; - потери напора на участке 1 – 2.

Выразим абсолютные давления, входящие в уравнение Бернулли через избыточные и учтём изменение атмосферного давления по высоте дымовой трубы:

; .

Получим

где - плотность воздуха по высоте дымовой трубы.

После преобразования будем иметь

(3.1)

Выражение называют самотягой или естественной тягой системы. В зависимости от соотношения и самотяга может быть положительной или отрицательной. Если и , то самотяга положительна и уменьшает напор дымососа, необходимый в системе. При и самотяга отрицательна и увеличивает требуемый напор и мощность на валу дымососа. Равенство плотностей газа и воздуха при любых значениях дает нулевое значение самотяги, и дымосос работает на преодоление разности статических давлений и кинетических энергий в выходном и входном сечениях газового тракта и покрытие его газового сопротивления.

В современных котельных установках ТЭС ввиду большой разности температур наружного воздуха и дымовых газов и при больших высотах дымовых труб самотяга проявляется очень существенно.

Рассмотрим практический способ оценки давления, развиваемого вентилятором, по коэффициенту полного давления. Выражая тангенциально компоненту через коэффициент закручивания на выходе и используя основное уравнение центробежной машины, получаем

.

Оценим потери энергии в вентиляторе, введя в это уравнение гидравлический КПД:

;

Воспользуемся коэффициентом полного давления . Очевидно,

(3.2)

(3.3)

Для ориентировочного расчёта полного давления при трёх типах лопастей, применяемых в вентиляторах, можно пользоваться следующими данными:

>90 1,1 – 1,6 0,60 – 0,75 0,66 – 1,20

90 0,85 – 0,95 0,65 – 0,80 0,60 – 0,76

<90 0,50 – 0,80 0,70 – 0,90 0,35 – 0,72

Если поток газа на входе в вентилятор имеет параметры и на выходе и , то полное давление, развиваемое вентилятором

. (5.4)

Дата добавления: 2014-12-08