10. Чем вызвано отличие действительных характеристик нагнетателя от теоретических.

Действительная характеристика мощности машины может быть получена из теоретических характеристик пу­тем вычитания (при данных подачах) из значений теорети­ческой мощности ее потерь. При этом характер зависимо­сти мощности от подачи в основном сохранится: действи­тельная мощность машины будет возрастать с увеличением подачи. Однако вследствие неодинакового относительного влияния потерь на полную мощность линия действитель­ной мощности отклоняется от линии теоретической мощности; она представится слегка изогнутой кривой. Теорети­ческая мощность при подаче, равной нулю, также равна нулю. Действительная же мощность при (при закры­том дросселе) равна мощности холостого хода , затра­чиваемой на покрытие потерь мощности в этом режиме. По­тери мощности на холостом ходу обусловлены циркуляци­онными потоками в проточной части машины, особенно в рабочем колесе, дисковым трением о жидкость (газ), ме­ханическим трением в уплотнениях и подшипниках машины.

Рис. 2.12. Характеристики теоретической и действительной мощностей центробежной машины
Рис. 2.13. Характеристика КПД центробежной машины

Все указанное приводит к форме характеристик дей­ствительной мощности, показанной на рис. 2.12.

По характеристикам действительного напора и дейст­вительной мощности определяется КПД центробежной машины. Из уравнения получим

_.

Очевидно, КПД равен нулю при или , пото­му что при всех режимах работы машины . В преде­лах между и (рис. 2.13) КПД машины до­стигает максимального значения.

Режим машины, при котором ее КПД максимален, на­зывают оптимальным; при этом затраты мощности для со­здания напора и подачи реализуются в машине с наи­лучшим энергетическим эффектом, т.е. наиболее эконо­мично³.

11. Объясните методику построения характеристик динамического нагнетателя при изменении частоты вращения его ротора.

Нанесем в графике рис. 2.23 характеристику динамического нагнетателя с возможными частотами вращения n₁< n₂< n₃ и характеристику сети, на которую нагнетатель работает. Точки пересечения напорных характеристик нагнетателя с характе­ристикой сети, обозначенные на графике , , ,определяют режимы работы нагревателя при частотах вращения n₁, n₂, n₃.

Из графика видно, что изменением частоты вращения могут быть получены разные подачи , , и соответствующие напоры , , . Мощности и КПД могут быть определены из соответственных характеристик по значениям , , .

Регулирование подачи этим способом от номинальной часто­ты, например, может проводиться для увеличения и умень­шения подачи.

При регулировании изменением n дроссель открыт пол­ностью, сопротивление его незначительно и нет затрат мощнос­ти в нагнетателе непосредственно на осуществление регулиро­вания. Поэтому такой способ регулирования по затратам энер­гии на привод выгоднее дроссельного.

Для привода нагнетателей ограниченной мощности применя­ют асинхронные короткозамкнутые электродвигатели; частота вращения их практически постоянна, регулироваться не может. Поэтому регулирование нагнетателей изменением частоты вра­щения широкого распространения не получило.

Для привода крупных нагнетателей большой мощности (на­сосы, турбокомпрессоры) применяются электродвигатели со сту­пенчатой или плавной регулировкой частоты вращения и паро­вые турбины. В некоторых случаях применяются электродвигатель с и вариатор скорости или гидромуфта, позво­ляющие изменять частоту вращения на валу нагнетателя.

Находят применение установки нагнетателей крупной мощ­ности со ступенчатой регулировкой частоты вращения и дрос­сельной подрегулировкой до необходимого значения подачи; это способ смешанного регулирования.

рис. 2.23. График регулирования изме­нением частоты вращения