पंपों, पंखों और कंप्रेशर्स की शाफ़्ट शक्ति

प्रशंसक या पंप और कुल सिर के लिए सेट आपूर्ति के आधार पर, और कंप्रेसर के लिए - आपूर्ति और विशिष्ट संपीड़न कार्य, शाफ्ट शक्ति निर्धारित की जाती है, जिसके अनुसार ड्राइव मोटर की शक्ति का चयन किया जा सकता है।

एक केन्द्रापसारक पंखे के लिए, उदाहरण के लिए, शाफ्ट शक्ति का निर्धारण करने का सूत्र प्रति इकाई समय में गतिमान गैस को हस्तांतरित ऊर्जा के लिए अभिव्यक्ति से प्राप्त होता है।

F को गैस पाइपलाइन का क्रॉस-सेक्शन होने दें, m2; मी प्रति सेकंड गैस का द्रव्यमान है, किग्रा / एस; वी - गैस वेग, एम / एस; ρ गैस घनत्व है, एम3; ηc, ηp - प्रशंसक और संचरण दक्षता।

ह ज्ञात है कि

तब गतिमान गैस की ऊर्जा के लिए व्यंजक का रूप होगा:

ड्राइव मोटर की शाफ्ट शक्ति, kW,

सूत्र को प्रवाह दर, m3 / s और पंखे के दबाव, Pa के अनुरूप मात्राओं के समूहों में विभाजित किया जा सकता है:

उपरोक्त भावों से यह ज्ञात होता है

इसलिए

यहाँ c, c1 c2 स्थिरांक हैं।

ध्यान दें कि स्थैतिक दबाव की उपस्थिति और केन्द्रापसारक प्रशंसकों की डिज़ाइन सुविधाओं के कारण, दाहिने हाथ की डिग्री 3 से भिन्न हो सकती है।

पंखे के लिए जिस तरह से किया गया था, उसी तरह केन्द्रापसारक पंप, किलोवाट की शाफ्ट शक्ति निर्धारित करना संभव है, जो इसके बराबर है:

जहां Q पंप की प्रवाह दर है, m3 / s;

एनजी - डिस्चार्ज और सक्शन हाइट्स के बीच के अंतर के बराबर जियोडेसिक हेड, मी; एच एस - कुल दबाव, एम; पी 2 - जलाशय में दबाव जहां तरल पंप किया जाता है, पा; पी 1 - टैंक में दबाव जहां से तरल पंप किया जाता है, पा; ΔH — लाइन में प्रेशर लॉस, m; पाइपों के क्रॉस-सेक्शन, उनके प्रसंस्करण की गुणवत्ता, पाइपलाइन अनुभागों की वक्रता आदि पर निर्भर करता है; ΔH के मान संदर्भ साहित्य में दिए गए हैं; ρ1 - पंप किए गए तरल का घनत्व, किग्रा / एम 3; g = 9.81 m / s2 — गुरुत्वाकर्षण का त्वरण; ηn, ηn - पंप और ट्रांसमिशन दक्षता।

केन्द्रापसारक पंपों के लिए एक निश्चित सन्निकटन के साथ, यह माना जा सकता है कि शाफ्ट शक्ति और गति P = сω3 और M = сω2 के बीच एक संबंध है ... व्यवहार में, विभिन्न डिजाइनों और परिचालन स्थितियों के लिए गति संकेतक 2.5-6 के भीतर भिन्न होते हैं पंप, जिसे इलेक्ट्रिक ड्राइव चुनते समय ध्यान में रखा जाना चाहिए।

संकेतित विचलन पंपों के लिए बुनियादी दबाव की उपस्थिति से निर्धारित होते हैं। आइए ध्यान दें कि उच्च दबाव लाइन पर काम करने वाले पंपों के लिए इलेक्ट्रिक ड्राइव चुनते समय एक बहुत ही महत्वपूर्ण परिस्थिति यह है कि वे इंजन की गति में कमी के प्रति बहुत संवेदनशील होते हैं।

पंप, पंखे और कंप्रेशर्स की मुख्य विशेषता इन तंत्रों की आपूर्ति पर विकसित हेड एच की निर्भरता है क्यू। संकेतित निर्भरता आमतौर पर तंत्र की विभिन्न गति के लिए मुख्यालय ग्राफ के रूप में प्रस्तुत की जाती है।

अंजीर में।1, एक उदाहरण के रूप में, एक केन्द्रापसारक पम्प की विशेषताएं (1, 2, 3, 4) इसके प्ररित करनेवाला के विभिन्न कोणीय वेगों पर दी गई हैं। उसी समन्वय अक्ष में, लाइन 6 की विशेषता, जिस पर पंप काम करता है, प्लॉट किया जाता है। लाइन की विशेषता आपूर्ति क्यू और तरल को ऊंचाई तक उठाने के लिए आवश्यक दबाव के बीच का संबंध है, डिस्चार्ज लाइन के आउटलेट और हाइड्रोलिक प्रतिरोधों पर अतिरिक्त दबाव को दूर करता है। विशेषताओं 1, 2, 3 के साथ विशेषता 6 के चौराहे के बिंदु सिर और क्षमता के मूल्यों को निर्धारित करते हैं जब पंप अलग-अलग गति से एक निश्चित रेखा पर काम करता है।

चावल। 1. इसकी बिजली आपूर्ति क्यू पर पंप के दबाव एच की निर्भरता।

उदाहरण 1. विभिन्न गति 0.8ωn के लिए एक केन्द्रापसारक पम्प की विशेषताओं H, Q का निर्माण करें; 0.6ωn; 0.4ωn यदि विशेषता 1 ω = ωn (चित्र 1) पर दी गई है।

1. एक ही पंप के लिए

इसलिए,

2. चलिए ω = 0.8ωn की विशेषता वाला एक पंप बनाते हैं।

बिंदु बी के लिए

बिंदु बी 'के लिए

इस तरह, सहायक पैराबोलस 5, 5 ', 5 «... का निर्माण करना संभव है, जो क्यू = 0 पर समन्वय के साथ सीधी रेखा में गिरावट और विभिन्न पंप गति के लिए क्यूएच की विशेषताएं हैं।

एक प्रत्यागामी कंप्रेसर की इंजन शक्ति को वायु या गैस संपीड़न संकेतक आरेख के आधार पर निर्धारित किया जा सकता है। ऐसा सैद्धांतिक आरेख अंजीर में दिखाया गया है। 2. प्रारंभिक आयतन V1 और दबाव P1 से अंतिम आयतन V2 और दबाव P2 तक आरेख के अनुसार गैस की एक निश्चित मात्रा संकुचित होती है।

गैस को संपीडित करने के लिए काम की आवश्यकता होती है, जो संपीडन प्रक्रिया की प्रकृति के आधार पर अलग-अलग होगी। इस प्रक्रिया को एडियाबेटिक कानून के अनुसार गर्मी हस्तांतरण के बिना किया जा सकता है जब ट्रेसर आरेख चित्र 1 में वक्र 1 से घिरा होता है।2; स्थिर तापमान पर इज़ोटेर्माल कानून के अनुसार, अंजीर में क्रमशः वक्र 2। 2, या पॉलीट्रॉपिक वक्र 3 के साथ, जो एडियाबेटिक और इज़ोटेर्म के बीच ठोस रेखा द्वारा दिखाया गया है।

चावल। 2. गैस संपीड़न संकेतक आरेख।

पॉलीट्रॉपिक प्रक्रिया, जे / किग्रा के लिए गैस संपीड़न का कार्य सूत्र द्वारा व्यक्त किया गया है

जहाँ n समीकरण pVn = const द्वारा निर्धारित पॉलीट्रोपिक इंडेक्स है; पी 1 - प्रारंभिक गैस का दबाव, पा; P2 संपीड़ित गैस, Pa का अंतिम दबाव है; वी 1 - गैस की प्रारंभिक विशिष्ट मात्रा या सेवन पर 1 किलो गैस की मात्रा, एम 3।

कंप्रेसर की मोटर शक्ति, kW, अभिव्यक्ति द्वारा निर्धारित की जाती है

यहाँ Q कंप्रेसर की प्रवाह दर है, m3 / s; ηk - कंप्रेसर दक्षता सूचकांक, वास्तविक कार्य प्रक्रिया के दौरान इसमें बिजली के नुकसान को ध्यान में रखते हुए; ηπ - कंप्रेसर और इंजन के बीच यांत्रिक संचरण की दक्षता। चूंकि संकेतक का सैद्धांतिक आरेख वास्तविक एक से काफी भिन्न होता है, और बाद को प्राप्त करना हमेशा संभव नहीं होता है, कंप्रेसर शाफ्ट की शक्ति का निर्धारण करते समय, kW, एक अनुमानित सूत्र का अक्सर उपयोग किया जाता है, जहां प्रारंभिक डेटा इज़ोटेर्मल का काम होता है और रुद्धोष्म संपीड़न, साथ ही दक्षता.संपीड़क जिनके मूल्य संदर्भ साहित्य में दिए गए हैं।

यह सूत्र इस प्रकार दिखता है:

जहां Q कंप्रेसर फीड है, m3 / s; एयू - वायुमंडलीय हवा के 1 एम 3 के दबाव पी 2, जे / एम 3 के संपीड़न का समतापीय कार्य; आ - दबाव P2, J / m3 के लिए वायुमंडलीय हवा के 1 m3 के संपीड़न का रुद्धोष्म कार्य।

पिस्टन प्रकार के उत्पादन तंत्र की शाफ्ट शक्ति और गति के बीच का संबंध प्रशंसक शाफ्ट टोक़ तंत्र के संबंधित संबंध से पूरी तरह से अलग है।यदि एक पारस्परिक तंत्र, जैसे कि एक पंप, एक लाइन पर संचालित होता है जहां एक निरंतर सिर एच बनाए रखा जाता है, तो यह स्पष्ट है कि रोटेशन की गति की परवाह किए बिना पिस्टन को प्रत्येक स्ट्रोक पर एक स्थिर औसत बल को पार करना होगा।

औसत शक्ति मूल्य

लेकिन चूंकि H = const, तब

इसलिए, निरंतर बैक प्रेशर पर एक पारस्परिक पंप के शाफ्ट पल का औसत मूल्य गति पर निर्भर नहीं करता है:

एक केन्द्रापसारक कंप्रेसर के शाफ्ट की शक्ति, साथ ही एक पंखे और एक पंप, उपरोक्त भंडार के अधीन, कोणीय वेग की तीसरी शक्ति के समानुपाती होती है।

प्राप्त सूत्रों के आधार पर, संबंधित तंत्र की शाफ्ट शक्ति निर्धारित की जाती है। एक मोटर का चयन करने के लिए, संकेतित सूत्रों में प्रवाह और सिर के नाममात्र मूल्यों को प्रतिस्थापित किया जाना चाहिए। आउटपुट पावर के अनुसार निरंतर ड्यूटी मोटर का चयन किया जा सकता है।