Задача 2.91
Определить мощность электродвигателя для привода вентилятора котельного агрегата, работающего на буром угле состава: Ср=41,6%; Нр=2,8%; 
; Nр=0,7%; Ор=11,7%; Ар=10,0%4 Wр=33,0%, если коэффициент запаса подачи 
=1,1, расчетный расход топлива 
=5,71 кг/с (
, коэффициент избытка воздуха в топке 
=1,25, присос воздуха в топочной камере 
=0,06, утечка воздуха в воздухонагревателе 
=0,04, температура холодного воздуха, поступающего в вентилятор, 
, расчетный полный напор вентилятора Нв=1,9 кПа, коэффициент запаса мощности электродвигателя 
=1,1, эксплуатационный кпд вентилятора 
=62% и барометрическое давление воздуха hб=97 
103Па.
Решение:
Определим теоретически необходимый объем воздуха для сгорания топлива:
Определим расчетную подачу вентилятора:
Мощность электродвигателя привода вентилятора:
Ответ: 
=117,88 кВт
Задача 2.93
Условие: Определить расчетный полный напор вентилятора котельного агрегата, работающего на фрезерном торфе состава: Ср=24,7%, Нр=2,6%, 
, Np=1,1%, Op=15,2%, Ap=6,3%, Wp=50,0%, если расчетный расход топлива Вр=4,6 кг/с, коэффициент запаса подачи 
=1,05, коэффициент избытка воздуха в топке =1,25, присос воздуха в топочной камере =0,05, утечка воздуха в воздухоподогревателе 
=0,045, температура холодного воздуха, поступающего в вентилятор 
= 
, мощность электродвигателя для привода вентилятора =62,8 кВт (60+ 
), коэффициент запаса мощности электродвигателя 
=1,1, эксплуатационный кпд вентилятора =60% и барометрическое давление воздуха hб=97 103Па.
Решение:
Расчетный полный напор вентилятора определим по формуле:
Где неизвестна величина 
- расчетная подача вентилятора.
В свою оередь зависит от ряда параметров, среди которых есть требующий определения теоретически необходимый для сгорания топлива объем воздуха.
Определим расчетную подачу вентилятора:
Вычислим расчетный полный напор вентилятора:
Ответ: 
=2,13 кПа.
Задача 4.1
Условие: Рассчитать рабочее колесо насоса для подачи Q=165 м3/ч воды с температурой Т=185К под избыточным давлением 200 кПа при давлении на входе 10 кПа.
Решение:
Напор насоса
Выбираем частоту вращения вала насоса при соединении его с валом двигателя муфтой n=1430 об/мин.
Коэффициент быстроходности равен:
Q=157 м3/ч=0,0458 м3/сек
Колесо имеет нормальный коэффициент быстроходности. Определим объемный КПД по формуле:
Приведенный диаметр по формуле:
Гидравлический КПД по формуле:
Принимаем механический КПД hм=0,93.
Полный КПД насоса:
h=0,97×0,91×0,93 = 0,82
Мощность на валу:
Крутящий момент
Диаметр вала по формуле
Принимаем диаметр ступицы колеса
Диаметр входа на рабочие лопасти
Увеличение 
против 
на 20 мм производится с целью вынесения входной кромки рабочей лопасти из зоны поворота потока в область плоского течения.
Длина ступицы конструктивно
Окружная скорость на входе в каналы рабочего колеса
Скорость входа в рабочее колесо
Из входного параллелограмма, полагая с1=с1r=c0, получаем
Приняв i=4, получим угол лопасти на входе
При коэффициенте стеснения входного сечения межлопастных каналов 
определяем ширину лопасти на входе
Принимаем =23® и определяем по формуле окружную скорость на выходе из колеса
Определяем D2
Отношение диаметров выхода и входа
Ширина лопасти на выходе при условии с1r=c2r
Количество лопаток рабочего колеса по формуле
По полученным данным профилируется продольное сечение продольного колеса и лопасти.
Задача 4.2
Условие: Определить допустимую геометрическую высоту расположения насоса над уровнем всасываемой воды.
Установка характеризуется следующими данными:
Q=1437 м3/ч; n=970 об/мин; D1=320 мм; D2=855 мм; dвс=500 мм; р0=108 кПа; Твод=293 К; 
; 
Решение:
По таблицам насыщенного водяного пара находим Рнас при Т=293К.
Рнас 
кПа
Следовательно,
Допустимая высота всасывания
Нвс.доп.=Нвс.кр.-0,25(Нкав-Нвс.кр)=6,20-0,25 (10,78-6,20)=5,05 м.
Скорость во всасывающем патрубке насоса
Допустимая геометрическая высота всасывания
Обозначения даны на рисунке 1.
Рисунок 1 – Обозначения.
Задача 4.3
Условие:
Центробежный насос предназначен для отсасывания из конденсатора паровой турбины конденсата, переохлажденного до Т=323 К.
Данные по установке: Q=33,271 м3/ч; диаметр всасывающей трубы насоса d=178 мм; абсолютное давление в паровом пространстве конденсатора рк=16,96 кПа; n=1480 об/мин; сопротивление всасывающего трубопровода 
Рассчитать, на каком наименьшем вертикальном расстоянии от минимального уровня в конденсаторе должна находиться ось насоса для обеспечения его нормальной работы без кавитационных срывов. Обозначения даны на рисунке 2.
Решение:
Воспользуемся соотношениями
По таблицам насыщенного водяного пара для Т=323 К находим Рнас=12,335 кПа.
Здесь коэффициент Руднева принят для конденсатного насоса с хорошими кавитационными качествами равным 1200.
Скорость на всасывании
По формуле
Допустимая геометрическая высота
Ось насоса должна находиться ниже уровня всасываемого конденсата не менее чем на 916,5мм.
Рисунок 2 – Обозначения.
Задача 6.5
Условие:
Одноступенчатый поршневой компрессор всасывает V=0,05 м3/с с воздуха при давлении р1=3,8×105Па и сжимает его до давления р2=8×105Па. Определите теоретическую мощность привода компрессора при изотермическом, адиабатном и политропном сжатии с показателем политропа m=1,2.
Решение:
Степень повышения давления определяем по формуле:
Задача 6.10
Условие:
Двухцилиндровый одноступенчатый поршневой компрессор сжимает воздух от давления р1=1×105 Па до р2=8,8×105 Па. Определить эффективную мощность привода компрессора, если диаметр цилиндра D=0,2 м, ход поршня S=0,22 м, частота вращения вала n=440 об/мин, коэффициент подачи компрессора hv=0,82 и эффективный изотермический КПД компрессора hе.из=0,72
Решение:
Степень повышения давления определяем по формуле:
Задача 6.24
Условие:
Определить действительное давление, создаваемое центробежным вентилятором, если частота вращения рабочего колеса n=1428 об/мин, внутренний диаметр рабочего колеса d1=0,5 м, наружний диаметр рабочего колеса d2=0,6 м, проекция абсолютной скорости с1 на направление окрудной скорости воздуха при входе на рабочую лопатку с1cosα1=25 м/с, проеция абсолютной скорости с2 на направление окружной скорости воздуха на выходе с рабочей лопатки с2cosα2=58 м/с, гидравлический КПД вентилятора hг=0,8 и средняя плотность воздуха в вентиляторе 
=1,2 кг/м3.
Решение:
Действительное давление, создаваемое центробежным вентилятором определяется во формуле:
Действительное давление, создаваемое центробежным вентилятором составляет:
Библиографический список
- Абдурашитов С. А. Насосы и компрессоры. — М.: Недра, 1974.
- Михайлов А. К., Ворошилов В. П. Компрессорные машины. — М.: Энергоатомиздат, 1989. — 288 с. — ISBN 5-283-00090-7
- Френкель М. И. Поршневые компрессоры. — М.-Л.: Машгиз, 1960.
- Воронецкий А.В. Современные компрессорные станции (Концепции, проекты, оборудование). — М.: ООО «Премиум Инжиниринг», 2008. — 614 с. — ISBN 978-5-903363-09-4