Белов М.П. - Автоматизированный электропривод типовых производственных механизмов и технологических комплексов (1249706), страница 48
Текст из файла (страница 48)
Третья группа включает в себя устройства, одновременно изменяющие характеристику нагнетателя и сети. Примером такого устройства является входной направляющий аппарат, устанавливаемый в вентиляционном агрегате. Сопротивление са- 227 Рис. 4.8 мого направляющего аппарата необходимо учитывать при снятии характеристики вентиляционного агрегата. Изменение подачи или давления нагнетателя при регулировании, отнесенное к подаче или давлению при исходном режиме, характеризует глубину регулирования. Дюекелироваиие.
Дросселирование при г» = сопзг — самый неэкономичный, но весьма распространенный способ регулирования. Он заключается в искусственном введении в сеть дополнительного сопротивления, например в виде шибера 1 (рис. 4.8, а). Так как сопротивление сети при этом увеличивается, то характеристика сети становится более крутой и рабочая точка передвигается из положения А (рис.
4.8, б) по характеристике вентилятора влево вверх, занимая последовательно положения Б, В и т.д. и определяя новые значения параметров работы. Поскольку наибольшая подача достигается при полностью открытом шибере, то такой способ регулирования применяется только с целью уменьшения подачи. Аналогично выполняется из- менение результирующего со- Р противления магистрали и лля насосов. / ~ лН Н. При неизменной скорости / / / рабочая точка механизма пере«а~ ./ / мешается по характеристике Д =,Г(Н) в сторону снижения подачи до точки пересечения с / новой характеристикой магист- 3ОГ рали (рнс.
4.9). При этом часть нас Ь 0 0 пора йН, теряется на регулиру- ющем устройстве. Для оценки Рис. 4.9 КПД п„дросселирующего спо- 228 соба регулирования примем, что КПД механизма и двигателя ос- таются неизменными при изменении подачи. Тогда Нмаг0р Нгг дНмгг Ъг (Н + ф Н + Н» (420) где Нм,г — напор в магистрали после регулирующего органа; Ц,— подача механизма совместно с регулирующим органом; Нр — йапор, создаваемый механизмом перед регулируюшим органом; аН „— потери напора в магистрали. Йз формулы (4.20) и рис.
4.9 следует, что КПД данного способа регулирования тем ниже, чем меньше статический напор Н . При Н =0 11 = м = Н вЂ” < —, (4.21) 0 1,4 2,В 4,2 О, с 229 где Н„,м и Ц„,м — номинальные значения напора и подачи механизма. Из формулы (4.21) следует, что снижение КПД имеет примерно квадратичную зависимость от диапазона ре1улирования подачи 22 = Д„,„/Ор.
При малом статическом напоре и больших требуемых диапазойах изменения подачи данный способ регулирования весьма неэкономичен. Это ограничивает область его применения главным образом маломошными установками с относительно небольшим требуемым диапазоном регулирования. Зависимости КПД от расхода прн регулировании задвижкой (1) и изменением частоты вращения (2), рассчитанные лля конкретного насоса, приведены на рис. 4.10. При регулировании центробежных насосов, подающих воду, дросселируюшее устройство нужно располагать на напорном трубопроводе, так как ЕСЛИ УСтаНОВИтЬ ЕГО На ВСаСЫ- Ч. 1Ь Чрр ваюшем трубопроводе, то при бв регулировании могут возникать кавитационные явления в потоке и нарушение нор- г мальной работы насоса. Регулирование нагнетате- 1 лей путем изменения частоты вращения.
Механизм регулирования давления (напора) и подачи насоса при изменении 1 (2 характеристик сети показан на рис. 4.11. Если необходимо обеспечить регулирование па- рис. 4.10 Рис. 4.11 пора и его стабилизацию в соответствии с заданным значением Н, при произвольном изменении характеристик сети от 1до 3 (см. рис.
4.11, а), то выполняют измерение давления в магистрали и с помощью регулятора давления автоматически меняют частоту вращения насоса (от еь до вз) так, чтобы давление оставалось постоянным. При этом характеристики насоса изменяются от 1' до 3'. Расход насоса меняется от О„до До Точки А, В, С, на характеристиках насоса Г, 2', 3' являются рабочими точками при разных сопротивлениях магистрали, соответствующих характеристикам сети 1, 2, 3.
При изменении заданного значения Н, будут соответственно меняться характеристики и параметры насоса. Аналогично обеспечиваются регулирование расхода и его стабилизация в соответствии с заданным значением О, при произвольном изменении характеристик сети (см. рис. 4.11, б). Такой случай имеет место в технологических агрегатах химической промышленности, когда по значению заданного расхода насоса осуществляют расчет массы (объема) жидкости, поступающей в агрегат за известный интервал времени. Стабилизация расхода при изменении характеристики сети будет сопровождаться изменением напора от Н, до Нс, при этом частота вращения насоса будет меняться от а, до значения ал Насосные агрегаты обычно объединяются в насосные станции, при этом несколько насосов работает параллельно на одну сеть. Регулирование подачи насосной станции изменением частоты вращения насосов, имеющих различные характеристики, иллюстрируегся рис.
4.12. Если два насоса с суммарной характеристикой 2 работают на сеть с характеристикой 1 в точке А с производительностью Ц„и необходимо уменьшить их производительность до Д„', то это можно сделать двумя способами: уменьшить частоту вращения 230 и„ и„' Рис. 4.12 обоих насосов (их характеристики 3 и 4 и суммарная характеристика 2') или снизить, но более значительно, частоту вращения одного из насосов (характеристика 5 при сниженной частоте вращения). Регулирование производительности изменением частоты вращения одновременно двух насосов по своим показателям равноценно регулированию частоты вращения насоса при его одиночной работе. С точки зрения экономичности регулирования более выгодным является одновременное изменение частоты вращения всех параллельно работающих насосов.
Однако это связано с увеличением капитальных затрат на оснащение всех агрегатов регулируемым электроприводом. Поэтому для большинства насосных станций достаточно иметь только один регулируемый агрегат и осуществлять более глубокое регулирование отключением отдельных насосов. Ряд применяемых компрессоров, насосов и вентиляторов не требует регулирования скорости: вентиляционные установки цеховых помещений, пожарные насосы, насосы некоторых водопроводных магистралей, подавляющее большинство заводских компрессорных установок и др.
Поэтому для них используют асинхронные или синхронные (обычно при мощностях свыше 300 кВт) двигатели переменного тока, управление которыми осуществляется магнитными или бесконтактными пускателями (при малых мощностях), стандартными или специальными пусковыми станциями. Для асинхронных и синхронных двигателей такие станции предусматривают прямой, реакторный и автотрансформаторный способы пуска, Совместная работа нагпетателей.
В состав технологических схем подачи воздуха в производственные помещения или подачи воды на определенных технологических операциях входят, как правило, несколько нагнетателей. Совместная работа нагнетателей в большинстве случаев вызвана следующими причинами: один нагнетатель не может обеспечить требуемую подачу или давление, а замена его другим, более мощным, невозможна; 231 в процессе эксплуатации в соответствии с требованиями технологического процесса возникают режимы„связанные с продолжительным изменением расхода и сопротивления сети (изменение режима осуществляется отключением одного из нагнетателей); требуется обеспечить надежность работы всей системы в целом; архитектурно-планировочные решения зданий приводят к созданию сложных разветвленных сетей, для регулирования которых с наибольшей эффективностью требуется установка.
нескольких нагнетателей. Включение нагнетателей в совместную работу может быть параллельным, последовательным и смешанным (комбинированным). Рассмотрим работу нагнетателей при их совместной работе на примере вентиляторов с параллельным включением [351. Все ниже изложенное будет справедливо и для насосов. Но вместо параметра Р необходимо иметь в виду Н, а вместо 1. — 9 Характеристика Помещена на значение Н . Параллельное включелие нагнетателей. Параллельное включение двух и большего числа нагнетателей рекомендуется тогда, когда требуется увеличение подачи, а соответствующее увеличение частоты вращения рабочего колеса или размеров нагнетателя невозможно из-за чрезмерного усиления шума, конструктивных или архитектурно-планировочных причин.
Известны три основные схемы параллельного включения нагнетателей: полностью параллельное включение (рис. 4.13, а) и полу- параллельное включение по схемам, показанным на рис. 4.13, би в. На рис. 4.13 в сеть включены нагнетатели с одинаковыми характеристиками. Для упрощения анализа пренебрежем сопротивлением индивидуальных участков сети (участки 1— 2). В этом случае, как и в случае любого совместного включения, главным является определение режима работы не только всей системы в целом, но и каждого из нагнетателей. Функциональная зависимость давления нагнетателя от его подачи сложна и чаще всего задается графически в виде характеристики Р = 1(1,), поэто- 1 1 Д б Рис, 4.13 232 му наиболее простой способ анализа — графический.
Обычно применяют метод суммарной характеристики нагнетателей. Давления, создаваемые каждым нагнетателем в точках 1 и 2, одинаковы, а общая подача равна сумме подач отдельных нагнетателей. Отсюда следует правило построения суммарной характеристики параллельно включенных нагнетателей: при одинаковом давлении нужно сложить подачи. Построение суммарной характеристики давления показано на рис. 4.14.
Абсциссы а, представляющие собой подачу одного нагнетателя, суммируются при каждом значении давления. При включении нагнетателей в сеть с характеристикой (1 + 1) режим работы определяется точкой А. При этом суммарная подача нагнетателей определяется величиной Е»»> +,>, а суммарное давление — величиной Рж, +,>, при этом Рл, „,> = Р»»>, », т.е. давление, создаваемое каждым нагнетателем при совместной работе, равно суммарному давлению.
Подача каждого нагнетателя составляет половину общей и может быть определена графически по положению точки А ", т.е. Ь>»>+» = Х»- = 0,5»,»»> + н. КПД обоих нагнетателей равен КПД каждого из них и определяется пересечением ординаты, проходящей через точку А", с характеристикой КПД нагнетателя. Пересечение этой ординаты с характеристикой мощности определяет затраты мощности каждым нагнетателем. Суммарные затраты мощности равны сумме мощностей отдельных нагнетателей: Ф»»»> — — 2Ф>»> +;>. Р»он~= =ланч Ля+я т»оы> Ао> г»»ьч> Рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
