Pumpe i Ventilatori

PREDAVANJA IZ PREDMETA “ENERGETSKI STROJEVI”

PUMPE I VENTILATORI Prof.dr.sc. Zvonimir Guzović [email protected]

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU FAKULTET STROJARSTAVA I BRODOGRADNJE

ZAVOD ZA ENERGETSKA POSTROJENJA 10000 Zagreb, Ivana Lučića 5 Tel. (+385) 1 6168 152

UVOD Osnovne definicije: •Pumpe su strojevi za transport kapljevine, a ventilatori za transport zraka ili plinova; •Preuzimaju mehaničku energiju od pogonskog stroja (npr. elektromotora) i predaju je radnom fluidu, tj. kapljevini ili zraku (plinu); •Ta energija izaziva strujanje fluida u cjevovodima, pri čemu je karakteristično, da ukupna količina energije kapljevine (zraka ili plina) iza pumpe je veća nego ispred pumpe (ventilatora); •Posljednje znači da je tlak kapljevine (ili zraka ili plina) iza pumpe (ili ventilatora) veći nego ispred pumpe (ili ventilatora); •Na taj su način pumpe i ventilatori namijenjeni za transport kapljevina i plinova te povišenje njihove energetske razine.

UVOD Principijelna shema pumpnog (odn. ventilatorskog postrojenja) prikazana je na sl. 1: •Motor 1 dovodi u gibanje rotor pumpe (ili ventilatora) 2;

•Kapljevina (odn. zrak ili plin) ulazi u pumpu (odn. ventilator) kroz usisni cjevovod 3 s početnim tlakom pH; •U pumpi (ili ventilatoru) se kapljevini (odn. zraku ili plinu) predaje energija; •U tlačnom cjevovodu 4 je tlak kapljevine (odn. zraka ili plina) pk veći od početnog.

Slika 1

UVOD Sličnost između teorije pumpe i vetilatora te razlika spram teorije kompresora: •Kod ventilatora je kompresioni omjer k=pk/pH 1,1, pri čemu se gustoća plina povećava za manje od 7%, pa se zrak može smatrati praktički nestlačivim kao kapljevina kod pumpe; •Stoga su teorija ventilatora i pumpe jedna te ista (tzv. teorija nestlačivog strujanja); •Kod kompresora je kompresioni omjer k=pk/pH >1,1, i gustoća se može znatno mijenjati pa se plin ne može više smatrati nestlačivim pa se teorija kompresora razlikuje od teorije ventilatora i pumpe (tzv. teorija stlačivog strujanja);

•Određene razlike u metodi proračuna ventilatora i pumpi povezane su s mogućnošću pojave kavitacije kod pumpi (isparavanja kapljevine u blizini površine rotorskih lopatica i mirujućih elemenata s naknadnom kondenzacijom mjehurića pare uz hidrauličke udare).

UVOD

Prema principu djelovanja pumpe i ventilatori (kao i kompresori) dijele se u dvije grupe:

•Volumni strojevi (s pravocrtno gibajućim klipom ili rotirajućim krilcima); •Turbostrojevi (lopatični, na strujanje);

Predmet daljnje analize su turbo pumpe i ventilatori.

UVOD Turbo pumpe i ventilatori (kao i kompresori) dijele se prema smjeru strujanja na: •Aksijalne: kapljevina odn. plin struji kroz rotorske i statorske lopatice približno paralelno osi vrtnje. Kod ventilatora jednostavne sheme prikazanog na sl. 2 zrak dolazi na rotorske lopatice 1 koje čine rotor 2, a potom odlazi u tlačnu liniju; •Centrifugalne: kapljevina odn. plin struji kroz rotorske i statorske lopatice približno okomito na os vrtnje. Kod centrifugalnog ventilatora prikazanog na sl. 3 zrak kroz usisni priključak 1 dolazi na lopatice rotorskog kola 2, koje predaju zraku energiju, a zatim u spiralni kanal 3 i dalje u tlačni cjevovod.

Slika 2

Slika 3

UVOD

Turbostrojevi se razlikuju spram klipnih strojeva: •Gibanje rotora je rotaciono, pri čemu ne postoji trenje između kola i kućišta; •Fluidu se predaje energija na račun promjene količine gibanja pod djelovanjem lopatica, tj. ne postoji prinudno istiskivanje fluida;

•Dobava fluida je kontinuirana i jednolika; •Sile koje se pojavljuju na lopaticama, a u skladu s tim i energija predana fluidu proporcionalna je kvadratu obodne brzine; •Stoga se visoki tlakovi mogu postići ili jako visokim obodnim brzinama (tj. visokom brzinom vrtnje) ili povećanjem broja stupnjeva (tj. uporabom višestupnih strojeva); •Klipni strojevi se primjenjuju kada su potrebni jako visoki tlakovi i manji protoci a turbostrojevi kada se traže visoki protoci i relativno niži tlakovi.

UVOD

Područja primjene pumpi i ventilatora: •Vrlo široko: sustavi za snabdijevanje vodom i zrakom, sustavi navodnjavanja i melioracije, naftna, kemijska i metalurška industrija; •Očiti primjer širokog korištenja pumpi i ventilatora je termoelektrana, sl. 4.

Slika 4

OSNOVNE JEDNADŽBE

Proračun strujanja u elementima pumpi i ventilatora provodi se pomoću zakona očuvanja: •Mase;

•Količine gibanja; •Energije. Zakon očuvanja mase, tzv. jednadžba kontinuiteta za stacionarno strujanje kapljevine ili plina Govori o jednakosti masenih protoka u dva ili nekoliko kontrolnih presjeka, sl. 5:

  a csr,a f a  b csr,b f b  const m gdje su: m- jedinični sekundni maseni protok; a- srednja gustoća fluida u presjeku a-a; csr,a- srednjeprotočna brzina u presjeku a-a; fa- površina strujnog presjeka; indeks b se odnosi na parametre fluida u presjeku b-b.

OSNOVNE JEDNADŽBE

Slika 5

OSNOVNE JEDNADŽBE

Teorem količine gibanja za stacionarno strujanje kapljevine ili plina Promjena količine gibanja sekundnog jediničnog masenog protoka između dva kontrolna presjeka jednaka je zbroju svih masenih i površinskih sila, koje djeluju na fluid između ta dva presjeka:

    c2  c1    F m gdje: F- sile koje djeluje na tok. Teorem momenata količine gibanja, u skladu s kojim moment količine gibanja sekundne jedinične mase kod prijelaza od jednog presjeka do drugog jednak je momentu svih vanjskih masenih i površinskih sila, koje djeluju između ta dva presjeka:

 '  '   r2 c2  r1 c1   Fr. m





OSNOVNE JEDNADŽBE Zakon očuvanja energije za strujanje nestlačivog fluida - Bernoullijeva jednadžba Ako su u kontrolnim presjecima a-a i b-b cjevovoda (sl. 5) polja brzina jednolika, a geometrijske visine tih presjeka s obzirom na proizvoljnu horizontalnu ravninu jednaki za i zb, to se u skladu s Bernoullijevom jednadžbom ukupne energije kapljevine u tim presjecima razlikuju za veličinu predane (ili odvedene) energije, uključujući hidrauličke gubitke u cjevovodu između tih presjeka:

ca2 pb cb2 gza    gzb    H  H  2  2 pa

gdje su: g- standardna gravitacija; H- energija, predana pumpom fluidu koji struji između kontrolnih presjeka; H- hidraulički gubici između kontrolnih presjeka; H, H –izraženi su visinom stupca kapljevine kao mjerom za tlak.

OSNOVNE JEDNADŽBE Radni parametri pumpe i ventilatora:    

Visina dobave; Tlak; Snaga; Iskoristivost.

Potrebna visina dobave pumpe određuje se po jednadžbi (sl. 6):

H

pb  pa



cb2  ca2   gz  H , 2

gdje su: z  zb  za - razlika geometrijskih visina; H - gubici u cjevovodima (uslijed trenja, te lokalni gubici kao što su ventili, koljena, račve ali bez uzimanja u obzir gubitka zbog izlazne brzine).

OSNOVNE JEDNADŽBE

Slika 6.

OSNOVNE JEDNADŽBE Potrebni tlak ventilatora određuje se iz Bernoullijeve jednadžbe s tim da se za tlak uzima statički tlak pst  p  pat , te treba uvažiti promjenu barometarskog tlaka s promjenom geodetske visine z:

cb2

 ca2    p  gz at   , p  pb, st    pa , st  2  2  .

Pod korisnom snagom se podrazumijeva korisno predanu energiju fluidu u 1 s:

 H. N m Ukupna iskoristivost pumpe ili ventilatora predstavlja omjer korisne snage spram stvarno utrošene od strane pogonskog stroja:

N m H Vp e    Ne Ne Ne

OSNOVNE JEDNADŽBE Visina dobave koju ostvaruje pumpa (ventilator) troši se na «otpor instalacije» pod kojim se podrazumijevaju ne samo hidraulički gubici već i potrebno povećanje tlaka i podizanje fluida:

H inst 

pb  pa



cb2  ca2   gz  H 2

Kod zajedničkog rada pumpe (ventilatora) i instalacije u stacionarnim uvjetima uvijek postoji jednakost

H  H inst ,

što predstavlja zajedničku radnu točku pumpe i instalacije. Općenito H inst  f V  , a kako su gubici u cjevovodima proporcionalni protoku na kvadrat, to je jako blizu paraboličnoj i naziva se karakteristika instalacije:

Hinst  H inst0  kV 2 , gdje je: H inst0  p2  p1  gz 

CENTRIFUGALNE PUMPE I VENTILATORI Konstrukcija Konstrukcija jednostupanjske centrifugalne pumpe prikazana je na sl. 7. Kapljevina kroz ulazni priključak, odliven zajedno s poklopcem 1 dospijeva na lopatice rotora 2, koji predaje kapljevini energiju, a zatim u spiralni kanal 3, odliven zajedno s kućištem, i dalje u tlačni cjevovod. Osnovna uloga spiralnog kanala je sakupiti kapljevinu koja napušta rotor, te ju usmjeriti u tlačni cjevovod. Osim toga još se dodatno u spiralnom kanalu odvija djelomična pretvorba kinetičke energije u tlak (potencijalnu), ako je brzina kapljevine na izlazu iz rotora značajno veća od brzine u spiralnom kanalu. Zbog smanjenja nepoželjnih gubitaka kapljevine (prostrujavanja) u zazoru između rotora i kućišta primjenjuju se specijalne brtve 4, a duž vratila – brtve 5. Rotor pumpe (sl. 8) obično se izrađuje (npr. lijevanjem) zajedno s glavinom 1, diskom 2, rotorskim lopaticama 3 i pokrovom 4.

CENTRIFUGALNE PUMPE I VENTILATORI

Slika 7

Slika 8

CENTRIFUGALNE PUMPE I VENTILATORI Konstrukcija centrifugalnog ventilatora (sl. 9) razlikuje se od konstrukcije centrifugalne pumpe samo po tehnologiji izradbe elemenata. Dok je kućište pumpe u pravilu lijevano, to se kućište ventilatora obično izrađuje zavarivanjem od čeličnih limova. Rotor ventilatora se izrađuje kao montažni. Rotorske lopatice se zavaruju ili pričvršćuju vijcima ili zakovicama za oklop i disk; disk se pričvršćuje za glavinu vijcima. Dio spiralnog kanala, najbliže smješten rotoru naziva se «jezik» (ponekad se izvodi samostalno kao međukomad).

Slika 9

CENTRIFUGALNE PUMPE I VENTILATORI Na sl. 10 predstavljeni su trokuti brzina na ulazu i izlazu iz rotora.

Slika 10

CENTRIFUGALNE PUMPE I VENTILATORI Kod izvođenja jednadžbe Eulera, koja uspostavlja ovisnost između brzina toka i energije koja se predaje fluidu, primjenjuje se teorem momenata količine gibanja na elementarnu stujnicu, ograničenu polumjerima r1 i r2 .

Na kraju teorijska visina dobave je:

u22  u12 w12  w22 c22  c12 HT    . 2 2 2 Treći član prethodne jednadžbe izražava promjenu kinetičke energije fluida pri strujanju kroz rotor, a prva dva – promjenu potencijalne energije (tlaka). Tlak se povećava kako pri relativnom strujanju na račun smanjenja kinetičke w12  w22 u 22  u12 energije , tako i pri prijenosnom strujanju . 2 2

Zbroj prva dva člana prethodne jednadžbe određuje mogućnost (pri otsutnosti gubitaka) povišenja statičke visine dobave rotorom, koji se naziva teorijska statička visina dobave.

CENTRIFUGALNE PUMPE I VENTILATORI

Teorijske karakteristike pumpi i ventilatora. Jednadžba Eulera omogućava konstrukciju teorijskih karakteristika pumpi i ventilatora, koje predstavljaju ovisnosti teorijske visine dobave i teorijske snage o protoku (količini dobave):

 c2 r  H T  u 1  ctg  2 ;  u2  u2 2 . gdje su: A  u2 ; B  d 2l2 v 2 2 2

Teorijske karakteristike tipova centrifugalnih pumpi i ventilatora su prikazane na sl. 11.

NT  Vk  A  BVk ctg 2 ,

AKSIJALNE PUMPE I VENTILATORI Konstrukcija Objedinjavanje aksijanih i centrifugalnih strojeva u jednu grupu turbostrojeva je uvjetovano time, da se te strojeve može analizirati kao granične slučajeve dijagonalne pumpe (sl. 12.b): 

0 Centrifugalna pumpa – dijagonalna uz  90 (sl. 12.a);



0 Aksijalna pumpa – dijagonalna uz   0

Slika 12

(sl. 12.c).

AKSIJALNE PUMPE I VENTILATORI

Principijelna shema jednostupne aksijalne pumpe je predstavljena na sl. 13.a. Zbog osiguranja kontinuiranog ulaza fluida i postizanja jednolikog polja brzina ispred rotora na kućište pumpe 1 se učvršćuje ulazni kolektor 2. Iz kolektora fluid dolazi na rotorske lopatice 3, učvršćene zajedno s opstrujivačem 4 na glavinu 5, prolazi kroz stator 6, čije su lopatice učvršćene u kućištu 1 i cilindričnom plaštu 7, i dalje kroz difuzor, koji čine u nastavku kućište 1 i konični plašt 7, odvodi se u tlačni cjevovod.

Slika 13


Na sl. 14 je prikazan rotor aksijalne pumpe. Glavina rotora je lijevana, na prednjem dijelu se završava opstrujivačem i ima otvore, u koje se vijcima učvršćuju rotorske lopatice. Njihov broj kod aksijalne pumpe nije velik, obično 2 – 6. Rotor aksijalnog ventilatora prikazan na sl. 15 razlikuje se uglavnom konstrukcijom. Na lijevanu čeličnu glavinu 1 se zaticima ili zavarivanjem pričvršćuju diskovi 2 i 3 izrađeni od čeličnih ploča, a na diskove obujmica 4 s radijalnim provrtima za pričvršćenje rotorskih lopatica 5. Lopatice se pričvršćuju pomoću matica, a konstrukcija predviđa mogućnost ugradnje lopatica pod bilo kojim kutem. Rotorske lopatice su neprofilirane od čeličnih ploča ili su profilirane. Kod velikih postrojenja često se izvode lijevanjem. Broj rotorskih lopatica ventilatora je u pravilu nekoliko puta veći od broja lopatica pumpi. Opstrujivač se izrađuje zajedno s rotorom samo kod ventilatora s malim prirastom tlaka; obično je opstrujivač mirujući.


Slika 14

Slika 15


Energetska pretvorba Na sl. 13.b je prikazana raspodjela brzina i tlaka duž osi pumpe. Trokuti brzina rotorskih i statorskih lopatica prikazani su na sl. 16. Iz Eulerove jednadžbe slijedi da se kod u2  u1 , što je ispravno jer se tok može analizirati praktički kao strujanje duž cilindrične površine, statička visina dobave povisuje isključivo na račun smanjenja brzine pri relativnom strujanju: 2 2

H st 

w1  w2 , 2

što je uzrok da aksijalni strojevi ostvaruju nižu visinu dobave (prirast tlaka) od centrifugalnih.

Slika 16

AKSIJALNE PUMPE I VENTILATORI Kod aksijalnih pumpi i ventilatora primjenjuju se sljedeće konstrukcijske sheme: •Shema s rotorom (sl. 17.a); •Shema s rotorom i statorom iza rotora (sl. 17.b); •Shema s usmjeravajućim aparatom ispred rotora (sl. 17.c); •Shema s usmjeravajućim aparatom ispred rotora i statorom iza rotora (sl. 17.d).

Slika 17 a)

b)

c)

d)

RADNE KARAKTERISTIKE PUMPI I VENTILATORA Osobitosti karakteristika pumpi i ventilatora Pod karakteristikama pumpi i ventilatora podrazumijevaju se ovisnosti visine dobave (tlaka), iskoristivosti i potrebne snage o protoku stroja.

Dobivaju se na ispitivanja stroja.

temelju

podataka

Na sl. 18 su prikazane tipične karakteristike pumpi i ventilatora: •Centrifugalni ventilatori s unaprijed povinutim lopaticama; •Centrifugalna pumpa i ventilator s unazad povinutim lopaticama; •Aksijalna pumpa i ventilator s relativno malom visinom dobave; •Aksijalna pumpa i ventilator s relativno velikom visinom dobave.

Slika 18

RADNE KARAKTERISTIKE PUMPI I VENTILATORA Preračunavanje karakteristika geometrijski sličnih strojeva Ako su poznate karakteristike pumpi i ventilatora jednog stroja pri danom broju okretaja, to je moguće uz dovoljnu točnost proračunati karakteristike čitave serije geometrijski sličnih strojeva kod proizvoljnih brojeva okretaja. Poznate karakteristike stroja uz: promjer rotora d 0 ; broj okretaja n 0 gustoću fluida  0 ; Traže se karakteristike geometrijski sličnog stroja uz: promjer rotora d broj okretaja n ; gustoću fluida  ;

V  n  d      V0  n0  d 0 

2

3

p    n      p0   0  n0 

n H  u2        H 0  u20   n0 

;

2

d     d0 

2

;

2

d     d0 

N    n      N 0   0  n0 

3

2

;

d     d0 

5

; ;

RAD PUMPE I VENTILATORA NA INSTALACIJU

Rad jedne pumpe (ventilatora) na instalaciju Radni parametri stroja određeni su ne samo njegovom karakteristikom, već i karakteristikom instalacije na koju stroj radi. Kod stacionarnog strujanja pumpa ostvaruje količinu dobave (protok) kojem odgovara jednakost visine dobave stroja i otpora instalacije.

Karakteristika instalacije je približno parabola. Za određivanje dobave (protoka) u zadanim radnim uvjetima potrebno je H  V i instalacije H inst  V i naći točku izraditi karakteristiku stroja njihova presjecanja – «radna točka» (točka A na sl. 19.a).

RAD PUMPE I VENTILATORA NA INSTALACIJU Za izbor radnih parametara stroja pomoću kataloga potrebno je što točnije odrediti otpor instalacije pošto o njemu ovisi visina dobave stroja.

Netočnost u određivanju dovodi do promjene količine dobave (protoka) stroja kao što se to vidi na sl. 19.

Slika 19 Rezerve na visinu i količinu dobave trebaju biti minimalne: 10% na visinu i 5% na količinu dobave.


Maksimalna visina usisa i kavitacija

Maksimalna visina usisa z s ,max određuje se iz uvjeta nepostojanja isparavanja kapljevine u elementima pumpe: pmin  p zas , gdje su: pmin - minimalni tlak na rotorskim lopaticama; p zas - tlak isparavanja. Ako prethodni uvjet nije zadovoljen dolazi do kavitacije. Tlak

pmin

određuje se pomoću jednadžbe:

pmin  pa  pus  gdje: pus

c

2 1

2



w

2 1

2

d1us    g  z s  , 2  

- gubici tlaka u usisnom cjevovodu.

RAD PUMPE I VENTILATORA NA INSTALACIJU Do pojave kavitacije dolazi na sljedeći način:  1. Uz pmin  p zas u blizini površine lopatice kapljevina isparava; 2. Nastao mjehurić pare kapljevina povlači za sobom duž lopatice u područje višeg tlaka gdje on trenutno kondenzira; 3. U volumen koji je prethodno zauzimala para sjuri se kapljevina, i ako se mjehurić pare nalazio blizu površine lopatice, ona udara o nju; 4. Brzina kapljevine je tako velika da tlak na površini lopatice može iznositi i nekoliko stotina bara; 5. Uslijed udara dolazi do erozije površine na granici područja kojeg zauzimaju mjehurići pare i nastaje kaverna (otud «kavitacija»); 6. Istovremeno voda i zrak otopljen u njoj ulaze u pukotinu na površini lopatice, te kisik izaziva koroziju, pa proces razaranja ide dosta brzo. Na sl. 20 prikazana je kavitacija kod aksijalne (a) i centrifugalne9 pumpe (b).

Slika 20

RAD PUMPE I VENTILATORA NA INSTALACIJU Stabilnost rada pumpi i ventilatora. Pumpanje. S gledišta stabilnosti instalacija je karakterizirana akumulacijskom sposobnošću i silama inercije koje se javljaju kod nestacionarnih režima. Akumulacijska sposobnost instalacije određena je mogućnošću nakupljanja u mreži prekomjerne (u usporedbi sa stacionarnim strujanjem) mase fluida. Postoje dva granična slučaja karakteristika instalacija: 1) 2)

Instalacija s malom akumulacijskom sposobnošću (sl. 21); Instalacija s malim silama inercije i velikom akumulacijskom sposobnošću (sl. 22).


a)

b)

c)

Slika 21

a)

b)

c)

Slika 22

d)


Stabilno se strujanje ostvaruje ako karakteristika instalacije u točki presjecišta ima veći (pozitivni) nagib od karakteristike pumpe ili ventilatora, odn. na dijelovima karakteristike pumpe ili ventilatora s negativnom nagibom (derivacijom). U slučaju instalacija s malim silama inercije i velikom akumulacijskom sposobnošću može doći do pojave samokolebajućeg procesa u sustavu stroj – instalacija, tzv. «pumpanja», kada npr. radni režim prelazi iz točke E u B, zatim - u D, A i tako dalje (sl. 22.a). Kod ventilatora se ne pojavljuje, već kod kompresora s dovoljno velikim kompresionim omjerima. Rad stroja u području pumpanja nije dopušten, pošto skokovite promjene protoka fluida izazivaju visoka dinamička opterećenja na rotorske lopatice i diskove te može dovesti do havarije.

RAD PUMPE I VENTILATORA NA INSTALACIJU Zajednički rad nekoliko pumpi (ventilatora) na istu instalaciju U praksi se često susreću slučajevi zajedničkog rada pumpi (ventilatora) na istu instalaciju. Pravilni izbor strojeva za zajednički rad i njihova pravilna eksploatacija nije moguća bez istraživanja zajedničkog rada strojeva. Serijski spoj pumpi (ventilatora). Na sl. 23 prikazan je serijski spoj dviju pumpi H1 i H 2 za koji je karakteristično:  Količine dobave (protoka) kod zajedničkog rada su jednake (V  V1  V2 );  Visina dobave ostvarena kod zajedničkog rada jednaka je zbroju visina dobave oba stroja uz zadani protok ( H1, 2  H1  H 2 ). Karakteristični slučajevi zajedničkog rada su na položenu (I) i strmu (II) instalaciju: rad na položenu instalaciju nije svrsishodan!


Sumarna iskoristivost:

V H 1  H 2  H 1  H 2   1000N1  N 2  H 1 H 2  1  2

Slika 23 Najveća iskoristivost kod serijskog spoja je u tom slučaju, ako će svaki stroj kod traženog zajedničkog protoka raditi na režimu maksimalne iskoristivosti.


Paralelni spoj pumpi (ventilatora). Na sl. 24 prikazan je paralelni spoj dviju pumpi H1 i H 2 za koji je karakteristično: Visine dobava kod zajedničkog rada su jednake ( H1  H 2  H ); Količina dobave (protok) ostvarena kod zajedničkog rada jednaka je zbroju količina dobave oba stroja uz zadanu visinu dobave ( V  V1  V2 ). Karakteristični slučajevi zajedničkog rada su na položenu (I) i strmu (III) instalaciju: rad na strmu instalaciju nije svrsishodan! Paralelni spoj ventilatora i pumpi je svrsishodan samo uz položenu karakteristiku instalacije, položitiju od karakteristike III na sl. 24 (koja prolazi kroz presjecište sumarne karakteristike ventilatora i karakteristike prvog ventilatora).


.

Ukupna iskoristivost paralelnog spoja:

V1  V2  V1 V2 

1

2

Slika 24 Ako se isključi jedna od dvije paralelno spojene pumpe, to pumpa koja ostaje u pogonu osigurava protok od 60 - 70% ukupnog protoka, pošto se njen režim rada premješta u područje većih protoka.

RAD PUMPE I VENTILATORA NA INSTALACIJU Reguliranje količine dobave (protoka) pumpi i ventilatora . Često puta uvjeti proizvodnog procesa postrojenja koje sadrži pumpu ili ventilator zahtijevaju promjenu protoka fluida. U tom slučaju ekonomičnost postrojenja ovisi o iskoristivosti stroja ne samo na proračunskom režimu, već i kod djelomičnih opterećenja. Regulacija protoka može se ostvariti: •Promjenom broja radnih strojeva; •Prigušivanjem; •Promjenom broja okretaja motora; •Promjenom karakteristike stroja. Promjena broja radnih strojeva: •Moguća kod paralelnog uključivanja nekoliko strojeva; •Svrsishodno kada je promjena protoka trajna.

RAD PUMPE I VENTILATORA NA INSTALACIJU Prigušivanje (sl. 25): •Povećavanje otpora instalacije putom zatvaranja ventila, zasuna ili šibera; •Našlo široku primjenu samo kod postrojenja centrifugalnih pumpi; •Jako neekonomičan način regulacije protoka, koji ponekad nije dopustiv.

Iskoristivost postrojenja post je niža od iskoristivosti pumpe :

 post 

gV2 H C1 N2

 

HC1 < H2 !

Slika 25

gV2 H 2 N2

RAD PUMPE I VENTILATORA NA INSTALACIJU Promjena broja okretaja pogonskog stroja (sl. 26): •Najekonomičniji način regulacije protoka; •Pogonski motor mora imati mogućnost ekonomične promjene broja okretaja – danas tiristorska regulacija frekvencije kod elektromotora, primjena parne turbine, hidrauličke spojke. Postupak određivanja novog broja okretaja nx: 1) određuje parabola sličnih radnih režima -

H

HI 2 V ; 2 VI

Na temelju HI i HII ili VI i VII određuje se traženi novi broj okretaja nx: .

Slika 26

VI HI nx  n n . VII H II


Promjena karakteristike stroja ugradnjom različitih usmjeravajućih lopatica ispred rotora: Mijenjaju moment količine gibanja fluida ispred rotora, odn. obodnu c1u i samim time teoretsku karakteristiku stroja; komponentu brzine Nedostatak: relativno mala promjena protoka postiže se bitnim smanjenjem kuta  i kuta zakreta usmjeravajućih lopatica; 1

Zakret lopatica za veliki kut dovodi do bitnog povećanja gubitaka.

Pumpe i Ventilatori

Recommend Documents