પંપ, પંખા અને કોમ્પ્રેસરની શાફ્ટ પાવર

ચાહક અથવા પંપ અને કુલ હેડ માટેના સેટ સપ્લાયના આધારે અને કોમ્પ્રેસર - સપ્લાય અને ચોક્કસ કમ્પ્રેશન કાર્ય માટે, શાફ્ટ પાવર નક્કી કરવામાં આવે છે, જે મુજબ ડ્રાઇવ મોટરની શક્તિ પસંદ કરી શકાય છે.

કેન્દ્રત્યાગી ચાહક માટે, ઉદાહરણ તરીકે, શાફ્ટ પાવર નક્કી કરવા માટેનું સૂત્ર એકમ સમય દીઠ ગતિશીલ ગેસમાં સ્થાનાંતરિત ઊર્જા માટેના અભિવ્યક્તિમાંથી મેળવવામાં આવે છે.

ચાલો F એ ગેસ પાઇપલાઇનનો ક્રોસ-સેક્શન છે, m2; m એ ગેસનું દળ પ્રતિ સેકન્ડ છે, kg/s; v — ગેસ વેગ, m/s; ρ એ ગેસની ઘનતા છે, m3; ηc, ηp — ચાહક અને ટ્રાન્સમિશન કાર્યક્ષમતા.

તે જાણીતું છે

પછી ગતિશીલ ગેસની ઊર્જા માટે અભિવ્યક્તિ આ સ્વરૂપ લેશે:

જ્યાંથી ડ્રાઇવ મોટરની શાફ્ટ પાવર, kW,

સૂત્રને પ્રવાહ દર, m3/s અને ચાહકના દબાણને અનુરૂપ જથ્થાના જૂથોમાં વિભાજિત કરી શકાય છે, Pa:

ઉપરોક્ત અભિવ્યક્તિઓ પરથી તે જોવા મળે છે કે

તદનુસાર

અહીં c, c1 c2 સ્થિર છે.

નોંધ કરો કે સ્થિર દબાણની હાજરી અને કેન્દ્રત્યાગી ચાહકોની ડિઝાઇન સુવિધાઓને લીધે, જમણી બાજુની ડિગ્રી 3 થી અલગ હોઈ શકે છે.

ચાહક માટે તે જે રીતે કરવામાં આવ્યું હતું તે જ રીતે, સેન્ટ્રીફ્યુગલ પંપ, કેડબલ્યુની શાફ્ટ પાવર નક્કી કરવાનું શક્ય છે, જે બરાબર છે:

જ્યાં Q એ પંપનો પ્રવાહ દર છે, m3/s;

એનજી — ડિસ્ચાર્જ અને સક્શન હાઇટ્સ વચ્ચેના તફાવતની સમાન જીઓડેસિક હેડ, m; Hs — કુલ દબાણ, m; P2 — જળાશયમાં દબાણ જ્યાં પ્રવાહીને પમ્પ કરવામાં આવે છે, Pa; P1 — ટાંકીમાં દબાણ જ્યાંથી પ્રવાહી પમ્પ કરવામાં આવે છે, Pa; ΔH - લાઇનમાં દબાણ નુકશાન, m; પાઈપોના ક્રોસ-સેક્શન, તેમની પ્રક્રિયાની ગુણવત્તા, પાઇપલાઇન વિભાગોની વક્રતા વગેરે પર આધાર રાખે છે; ΔH ના મૂલ્યો સંદર્ભ સાહિત્યમાં આપવામાં આવે છે; ρ1 — પમ્પ કરેલા પ્રવાહીની ઘનતા, kg/m3; g = 9.81 m/s2 — ગુરુત્વાકર્ષણનું પ્રવેગક; ηn, ηn — પંપ અને ટ્રાન્સમિશન કાર્યક્ષમતા.

સેન્ટ્રીફ્યુગલ પંપ માટે ચોક્કસ અંદાજ સાથે, એવું માની શકાય છે કે શાફ્ટ પાવર અને સ્પીડ P = сω3 અને M = сω2 વચ્ચે સંબંધ છે... વ્યવહારમાં, વિવિધ ડિઝાઇન અને ઓપરેટિંગ શરતો માટે ઝડપ સૂચકાંકો 2.5-6 ની અંદર બદલાય છે. પંપ, જે ઇલેક્ટ્રિક ડ્રાઇવ પસંદ કરતી વખતે ધ્યાનમાં લેવું આવશ્યક છે.

મૂળભૂત દબાણની હાજરી દ્વારા પંપ માટે સૂચવેલ વિચલનો નક્કી કરવામાં આવે છે. ચાલો આપણે નોંધ લઈએ કે હાઇ-પ્રેશર લાઇન પર કાર્યરત પંપ માટે ઇલેક્ટ્રિક ડ્રાઇવ પસંદ કરતી વખતે ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ સંજોગો એ છે કે તેઓ એન્જિનની ગતિમાં ઘટાડો કરવા માટે ખૂબ જ સંવેદનશીલ હોય છે.

પંપ, પંખા અને કોમ્પ્રેસરની મુખ્ય લાક્ષણિકતા આ મિકેનિઝમ્સના સપ્લાય પર વિકસિત હેડ H ની અવલંબન છે Q. સૂચવેલ અવલંબન સામાન્ય રીતે મિકેનિઝમની વિવિધ ગતિ માટે HQ ગ્રાફના સ્વરૂપમાં રજૂ કરવામાં આવે છે.

અંજીરમાં.1, ઉદાહરણ તરીકે, કેન્દ્રત્યાગી પંપની લાક્ષણિકતાઓ (1, 2, 3, 4) તેના ઇમ્પેલરના વિવિધ કોણીય વેગ પર આપવામાં આવે છે. સમાન સંકલન અક્ષોમાં, લાઇન 6 ની લાક્ષણિકતા, જેના પર પંપ કામ કરે છે, પ્લોટ કરવામાં આવે છે. લાઇનની લાક્ષણિકતા એ સપ્લાય ક્યૂ અને પ્રવાહીને ઊંચાઈ સુધી ઉપાડવા, ડિસ્ચાર્જ લાઇનના આઉટલેટ પરના વધારાના દબાણ અને હાઇડ્રોલિક પ્રતિકારને દૂર કરવા માટે જરૂરી દબાણ વચ્ચેનો સંબંધ છે. લાક્ષણિકતા 6 સાથે લાક્ષણિકતાઓ 1, 2, 3 ના આંતરછેદના બિંદુઓ માથા અને ક્ષમતાના મૂલ્યોને નિર્ધારિત કરે છે જ્યારે પંપ વિવિધ ગતિએ ચોક્કસ રેખા પર કામ કરે છે.

ચોખા. 1. તેના પાવર સપ્લાય પર પંપના દબાણ H ની નિર્ભરતા Q.

ઉદાહરણ 1. વિવિધ ગતિ 0.8ωn માટે કેન્દ્રત્યાગી પંપની લાક્ષણિકતાઓ H, Q બનાવો; 0.6ωn; 0.4ωn જો લાક્ષણિકતા 1 ω = ωn પર આપવામાં આવે છે (ફિગ. 1).

1. સમાન પંપ માટે

તેથી,

2. ચાલો ω = 0.8ωn દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ પંપ બનાવીએ.

બિંદુ બી માટે

બિંદુ બી માટે

આ રીતે, સહાયક પેરાબોલાસ 5, 5 ', 5 «..., જે Q = 0 પર ઓર્ડિનેટ સાથે સીધી રેખામાં ડિજનરેટ થાય છે અને વિવિધ પંપ ગતિ માટે QH ની લાક્ષણિકતાઓનું નિર્માણ કરવું શક્ય છે.

રીસીપ્રોકેટીંગ કોમ્પ્રેસરની એન્જિન શક્તિ હવા અથવા ગેસ કમ્પ્રેશન સૂચક ડાયાગ્રામના આધારે નક્કી કરી શકાય છે. આવી સૈદ્ધાંતિક રેખાકૃતિ ફિગમાં બતાવવામાં આવી છે. 2. પ્રારંભિક વોલ્યુમ V1 અને દબાણ P1 થી અંતિમ વોલ્યુમ V2 અને દબાણ P2 સુધીના ડાયાગ્રામ અનુસાર ગેસની ચોક્કસ માત્રાને સંકુચિત કરવામાં આવે છે.

ગેસને સંકુચિત કરવા માટે કાર્યની જરૂર છે, જે કમ્પ્રેશન પ્રક્રિયાની પ્રકૃતિના આધારે બદલાશે. જ્યારે ટ્રેસર ડાયાગ્રામ ફિગમાં વળાંક 1 દ્વારા બંધાયેલ હોય ત્યારે આ પ્રક્રિયા હીટ ટ્રાન્સફર વિના એડિબેટિક કાયદા અનુસાર હાથ ધરવામાં આવી શકે છે.2; સ્થિર તાપમાને ઇસોથર્મલ કાયદા અનુસાર, અનુક્રમે અંજીરમાં વળાંક 2. 2, અથવા પોલિટ્રોપિક વળાંક 3 સાથે, જે એડિબેટિક અને ઇસોથર્મ વચ્ચેની ઘન રેખા દ્વારા બતાવવામાં આવે છે.

ચોખા. 2. ગેસ કમ્પ્રેશન સૂચક ડાયાગ્રામ.

પોલિટ્રોપિક પ્રક્રિયા માટે ગેસ કમ્પ્રેશનનું કાર્ય, J/kg, સૂત્ર દ્વારા વ્યક્ત કરવામાં આવે છે

જ્યાં n એ પોલીટ્રોપિક ઇન્ડેક્સ છે જે સમીકરણ pVn = const દ્વારા નક્કી થાય છે; P1 - પ્રારંભિક ગેસ દબાણ, Pa; P2 એ સંકુચિત ગેસનું અંતિમ દબાણ છે, Pa; V1 — ગેસનું પ્રારંભિક ચોક્કસ વોલ્યુમ અથવા સેવન સમયે 1 કિલો ગેસનું પ્રમાણ, m3.

કોમ્પ્રેસરની મોટર પાવર, kW, અભિવ્યક્તિ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે

અહીં Q એ કોમ્પ્રેસરનો પ્રવાહ દર છે, m3/s; ηk — કોમ્પ્રેસર કાર્યક્ષમતા સૂચકાંક, વાસ્તવિક કાર્ય પ્રક્રિયા દરમિયાન તેમાં પાવર લોસને ધ્યાનમાં લેતા; ηπ - કોમ્પ્રેસર અને એન્જિન વચ્ચેના યાંત્રિક ટ્રાન્સમિશનની કાર્યક્ષમતા. કારણ કે સૂચકનો સૈદ્ધાંતિક રેખાકૃતિ વાસ્તવિક કરતાં નોંધપાત્ર રીતે અલગ છે, અને બાદમાં મેળવવું હંમેશા શક્ય નથી, જ્યારે કોમ્પ્રેસર શાફ્ટ, કેડબલ્યુની શક્તિ નક્કી કરતી વખતે, અંદાજિત સૂત્રનો વારંવાર ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, જ્યાં પ્રારંભિક ડેટા ઇસોથર્મલનું કાર્ય છે. અને એડિબેટિક કમ્પ્રેશન, તેમજ efficiency.compressor જેના મૂલ્યો સંદર્ભ સાહિત્યમાં આપવામાં આવ્યા છે.

આ સૂત્ર આના જેવો દેખાય છે:

જ્યાં Q એ કોમ્પ્રેસર ફીડ છે, m3/s; Au — P2, J/m3 ને દબાણ કરવા માટે વાતાવરણીય હવાના 1 m3 ના કમ્પ્રેશનનું આઇસોથર્મલ કાર્ય; Aa — P2, J/m3 ને દબાણ કરવા માટે વાતાવરણીય હવાના 1 m3 ના સંકોચનનું એડિબેટિક કાર્ય.

પિસ્ટન પ્રકારની પ્રોડક્શન મિકેનિઝમ અને સ્પીડની શાફ્ટ પાવર વચ્ચેનો સંબંધ ચાહક શાફ્ટ ટોર્ક મિકેનિઝમ્સના અનુરૂપ સંબંધથી સંપૂર્ણપણે અલગ છે.જો પંપ જેવી પારસ્પરિક મિકેનિઝમ એવી લાઇન પર કાર્ય કરે છે જ્યાં સતત હેડ H જાળવવામાં આવે છે, તો તે સ્પષ્ટ છે કે પિસ્ટને પરિભ્રમણની ગતિને ધ્યાનમાં લીધા વિના દરેક સ્ટ્રોક પર સતત સરેરાશ બળને પાર કરવું આવશ્યક છે.

સરેરાશ પાવર મૂલ્ય

પરંતુ ત્યારથી H = const, પછી

તેથી, સતત પાછળના દબાણ પર પરસ્પર પંપના શાફ્ટ મોમેન્ટનું સરેરાશ મૂલ્ય ઝડપ પર આધારિત નથી:

સેન્ટ્રીફ્યુગલ કોમ્પ્રેસરના શાફ્ટની શક્તિ, તેમજ પંખા અને પંપની શક્તિ, ઉપરોક્ત અનામતોને આધિન, કોણીય વેગની ત્રીજી શક્તિના પ્રમાણસર છે.

પ્રાપ્ત સૂત્રોના આધારે, અનુરૂપ મિકેનિઝમની શાફ્ટ પાવર નક્કી કરવામાં આવે છે. મોટર પસંદ કરવા માટે, ફ્લો અને હેડના નજીવા મૂલ્યો સૂચવેલા સૂત્રોમાં બદલવા જોઈએ. આઉટપુટ પાવર અનુસાર, સતત ડ્યુટી મોટર પસંદ કરી શકાય છે.