Регулирование подачи компрессоров осуществляется двумя способами:
1. электрическим;
2. механическим.
При электрическом способе подача изменяется путем изменения частоты вращения
электродвигателя.
При механическом способе подачу можно изменять тремя способами:
1. дросселированием всасывания;
2. перепуском с нагнетания на всасывание;
3. отжатием всасывающего клапана.
Практические формулы для расчет мощности электродвигателей насосов, вентиляторов и компрессоров
Расчет мощности электродвигателей насосов
Мощность (кВт) ЭД, необходимая для вращения вала насоса
Р = kз γ Q H / ( 1000ηпηн ) ( 11.23 ),
где kз – коэффициент запаса ( 1,1...1,4 ); γ – плотность жидкости ( для холодной во
ды γ = 9810 Н / м3 ); Q – подача насоса, м3 / с ( кубический метр в секунду ); H – напор насоса, м; ηп - коэффициент полезного действия передачи ( если электродвигатель и насос соединены без передачи, то ηп = 1 ); ηн - коэффициент полезного действия насоса( для цент
робежных насосов с давленим большим, чем 39000 Па, ηн = 0,6...0,75; с давлением мень-
шим, чем 39000 Па, ηн = 0,3...0,6 ).
Лучше всего определять КПД насоса по данным каталога.
На практике частота вращения электродвигателя не всегда одинакова с частотой вращения насоса.
Поэтому после расчета и выбора электродвигателя, частота вращения которого не совпадает с частотой вращнения насоса, надо обязательно пересчитать основные парамет
ры насоса при его неноминальной скорости.
Это позволит избежать крупных неприятностей, т.к. при несовпадении скоростей насоса и электродвигателя изменяются параметры как насоса, так и электродвигателя.
Например, у насоса мощность, напор и подача могут оказаться больше или меньше номинальных. Аналогично, мощность электродвигателя может быть больше или меньше номинальной. В первом случае электродвигатель может сгореть, во втором – рабо тать с недогрузкой.
У центробежных насосов и вентиляторов мощность электродвигателя Р , напор Н и подача Q связаны такими соотношениями:
Р1/ Р2 = ( n13 / n2 3 ) ( 11.24 ) ;
Н1 / Н2 = ( n12 / n2 2 ) ( 11.25 );
Q1 / Q 2 = n1 / n2 ( 11.26 ).
Пример 1.
Рассчитать:
1. мощность электродвигателя насоса по таким исходным данным
Q = 50 м3 / ч; Н = 30 м; ηн = 0,5; n1 = 1465 об / хв.
2. мощность Р, напор Н и подачу насосу Q, если частота вращения двигателя упа-
дет до минимального значения n2 = 965 об / хв..
Электродвигатель и насос соединены без передачи.
Решение
1. мощность электродвигателя при n1 = 1465 об / мин
Р1 = kз γ Q H / ( 1000ηпηн ) = 1,1*9810*50*30 / ( 1000*1*0,5*3600 ) = 8,99 кВт,
где 3600 – коэффициент перевода подачи насоса из м3 / ч ( час ) в м3 / с ( секунду ).
2. при частоте вращения электродвигателя насоса n2 = 965 об / мин новые значе-
ния параметров насоса такие:
из соотношения ( 1 )
Р2 = Р1 ( n2 3 / n13 ) = 8,99 ( 9653 / 14653 ) = 2,63 кВт
из соотношения ( 2 )
Н2 = Н1 ( n2 2 / n12 ) = 30 ( 9652 / 14652 ) = 13,1 м
из соотношения ( 3 )
Q 2 = Q1 ( n2 / n1 ) = 50 ( 965 / 1465 ) = 33 м3 / ч.
Расчет мощности электродвигателей вентиляторов
Мощность (кВт) ЭД, необходимая для вращения вала вентилятора
Р = kз Q H / ( 1000ηпηв ) ( 11.27 ),
где kз – коэффициент запаса ( 1,1...1,6 ); Q – подача вентилятора, м3 / с ( кубиче-
сктй метр в секунду ); H – давление воздуха, Па; ηп - коэффициент полезного действия передачи ( если электродвигатель и насос соединены без передачи, то ηп = 1, при клино-ременной передаче ηп = 0,92...0,94; при плоско-ременной ηп = 0,87...
...0,9;); ηв - коэффициент полезного действия вентилятора ( для центробежных вен-
тиляторвв ηв = 0,4...0,7, для осевых ηв = 0,5...0,85 ).
Лучше всего определять КПД вентилятора по данным каталога.
Пример 2.
Рассчитать мощность электродвигателя центробежного вентилятора по таким исходным данным: Q = 20 м3 / ч; Н = 0,2 МПа, передача клино-ременная. Недостаю
чи параметры выбрать самостоятельно.
Решение
1. Принимаем недостающие параметры: kз = 1,3; ηп = 0,92; ηв = 0,5.
2. Мощность электродвигателя центробежного вентилятора
Р = kз Q H / ( 1000ηпηв ) = 1,3*20*0,2*106 / ( 1000*0,92*0,5*3600 ) = 3,4 кВт,
где 106 – коэффициент перевода давления из МПа в Па;
3600 - коэффициент перевода подачи из м3 / ч ( час ) в м3 / с ( секунду ).
Следует помнить о том, что для центробежных вентиляторов справедливы приве-
денные выше соотношения
Р1/ Р2 = ( n13 / n2 3 ) ( 11.28 ) ;
Н1 / Н2 = ( n12 / n2 2 ) ( 11.29 );
Q1 / Q 2 = n1 / n2 ( 11.30 ).
В частности, мощность электродвигателя вентилятора пропорциональна кубу скоро
сти.
Это обстоятельство надо особенно учитывать для вентиляторов, соединенных с эле
ктродвигателем через клиноременные передачи.
На одном из судов ( т/х „Славск” ) заменили вышедший из строя шкив на валу вен-
тилятора кондиционера на шкив с диаметром, меньшим штатного в 1,1 раза.
В результате передаточное число передачи, а значит, скорость вала вентилятора увеличились в 1,1 раза. Это привело к увеличению мощности электродвигателя в 1,13= 1,331 раза.
При этом ток, потребляемый электродвигателем, также увеличился в 1,33 раз, что
стало вызывать постоянное срабатывание тепловой защиты, отключавшей электродвига-
тель от сети.
После обнаружения ошибки и установке шкива с прежним ( штатным ) диаметром отключения электродвигателя прекратились
Расчет мощности электродвигателей поршневых компрессоров
Мощность (кВт) ЭД, необходимая для привода поршневого компрессора
Р = kз Q В / ( 1000ηпηк ) ( 11.31 ),
где kз – коэффициент запаса ( 1,1...1,2 ); Q – подача компрессора, м3 / с ( кубиче-
ский метр в секунду ); В – работа, которая затрачивается на сжатие 1м3 воздуха до
необходимого рабочего давления, Дж / м3 ( см. таблицу ниже ); ηп - коэффициент полезного действия передачи; ηк - коэффициент полезного действия компрессора.
Таблиця 1 .
Работа, которая затрачивается на сжатие 1м3 воздуха
№ | Конечное давление Р , МПа | Работа на сжатие В, Дж / м3 |
1 | 0,2 | 716 00 |
2 | 0,3 | 117 300 |
3 | 0,4 | 152 200 |
4 | 0,5 | 179 000 |
5 | 0,6 | 203 000 |
6 | 0,7 | 224 000 |
7 | 0,8 | 242 000 |
8 | 0,9 | 263 000 |
9 | 1,0 | 273 000 |
Пример 3.
Рассчитать мощность электродвигателя поршневого компресора по таким исход-
ным данным:
Q = 10 м3 / мин; Р = 0,8 МПа, ηп = 0,9, ηк = 0,7. Значение коэффициент запаса kз принять самлстоятельно.
Решение
1. В соответствии с таблицей1, для давления Р = 0,8 МПа работа В = 242 000 Дж / м3
2. Принимаю коэффициент запаса kз = 1,2
3. Мощность электродвигателя компрессора
Р = kз Q В / ( 1000ηпηк ) = 1,2*10*242 000 / ( 1000*0,7*0,9*60 ) = 76,8 кВт,
где 60 - коэффициент перевода подачи из м3 / мин ( минуту ) в м3 / с ( секунду ).
Требования Правил Регистра к электроприводам насосов и ветиляторов
Требования к электроприводам насосов
Электродвигатели топливных и маслоперекачивающих насосов должны иметь дистанционные отключающие устройства, расположенные вне машинного отделения и вне помещений этих насосов, но в непосредственной близости от выхода из этих помеще
ний; эти устройства должны быть размещены на видимых местах, закрыты стеклом и снабжены поясняющими надписями;
2. электродвигатели насосов, откачивающих жидкости за борт через отливные от-
верстия, находящиеся выше уровня ватерлинии, в местах спуска спасательных шлюпок или спасательных плотов, должны иметь выключатели, расположенные вблизи постов управления спусковых устройств шлюпок или плотов; эти устройства должны быть разме
щены на видимых местах, закрыты стеклом и снабжены поясняющими надписями;
3. электродвигатели погружных осушительных и аварийных пожарных насосов
должны иметь устройства дистанционного пуска, расположенные выше палубы перебо-
рок. Эти устройства должны иметь световую сигнализацию о включении электроприво-
да;
4. местный пуск пожарных и осушительных насосов должен быть возможен даже
в случае повреждения их цепей дистанционного управления.
Требования к электроприводам вентиляторов
1. Электродвигатели вентиляторов МО, грузовых трюмов и вытяжки камбуза
должны иметь не менее двух отключающих устройств, причём одно из них должно нахо-
диться вне шахты МО в месте, легко доступном с главной палубы;
2. электродвигатели общесудовой вентиляции должны иметь устройства дистан
ционного отключения их из рубки ( мостика ).
На пассажирских, промысловых и других судах с большой численностью экипажа таких устройств должно быть не менее двух, расположенных как можно дальше друг от друга. При этом второе отключающее устройство должно иметь доступ с открытой палу-
бы или устанавливаться в помещении вахтенного, если оно предусмотрено;
3. электродвигатели вентиляторов помещений, защищаемых системой объёмного
ожаротушения, должны автоматически отключаться при пуске системы пожаротушения;
4. число отключающих устройств электроприводов вентиляторов не должно
Превышать трёх.
Дата: 2019-02-02, просмотров: 375.