Сделай Сам Свою Работу на 5

Примеры графического решения вентиляционных схем

Пример 1. Рассмотрим графическое решение эквивалентной гидравлической схемы (ЭГС) гидрогенератора (рис. 1.19), полученной в результате приближенного аналитического преобразования исходной схемы. Данное преобразование подробно описано в учебнике (см. § 5.4 учебника [1, с.85-87]). Графическое решение схемы рис. 1.19 приведено на рис. 1.20, где обозначено: Н1 –характеристика давления вращающихся элементов ротора; Н2 – характеристика давления вентилятора; ∆Н1 – характеристика потерь давления на сопротивлениях в цепи элементов ротора; ∆Н2 – характеристика потерь давления на сопротивлениях в цепи вентилятора; ∆Н3 – характеристика падения давления на эквивалентном сопротивлении остальной части вентиляционного тракта гидрогенератора.

 

Рис. 1.19. Последовательность упрощения преобразованной ЭГС (а)

гидрогенератора

 

Обе ветви ЭГС гидрогенератора имеют последовательно включенные напорный элемент и сопротивление. Поэтому на первом этапе упрощения схемы каждая ветвь заменяется эквивалентным напорным элементом (рис. 1.9б). Для этого из ординат характеристик Н1 и Н2 вычитаются соответственно ординаты характеристик ∆Н1 и ∆Н2. В результате получаем характеристики избыточного давления новых эквивалентных напорных элементов: Н11 – в ветви ротора и Н21 – в ветви вентилятора.

На втором этапе упрощения схемы параллельно включенные напорные элементы Н11 и Н21 (рис.1.9б) заменяются эквивалентным вентилятором Н12 (рис.1.9в), характеристика суммарного избыточного давления которого получена сложением (по абсциссам) характеристик избыточных давлений параллельных ветвей Н11 и Н21 (рис.1.10).

Рис. 1.20. Графическое решение ЭГС гидрогенератора

 

Суммарный (общий рабочий) расход газа получается в точке пересечения кривых суммарного избыточного давления и внешнего сопротивления. Ордината этой точки определяет рабочее давление в схеме Нраб= Нab, приложенное между точками a и b параллельного участка. Это давление уравновешивается падением давления ∆Нba на внешнем сопротивлении Z3 Частичные расходы Q1 и Q2 можно получить на пересечении линии, соответствующей рабочему давлению Нраб= Нab,с характеристиками избыточных давлений ветвей Н11 и Н21, т.е. приложив найденное давление Нab к этим характеристикам.



Дальнейшее решение связано с определением давлений Нad и Нac созданных элементами ротора и вентилятором, и потерь давлений ∆Нdb и ∆Нcb в последовательно включенных сопротивлениях этих ветвей. Значения этих величин находятся на пересечении вертикальных линий, соответствующих найденным значениям расходов Q1 и Q2, с соответствующими характеристиками последовательно включенных элементов ветвей (см. рис. 1.20).

 

Пример 2. Рассмотрим графическое решение схемы (рис.1.21а), к которой может быть отнесена ЭГС асинхронных машин с радиальной системой вентиляции, у которых напорными элементами служат радиальные каналы ротора Н1, прямолинейные участки лобовых частей Н2 и головки лобовых частей обмотки ротора с напаянными лопатками Н3. Графическое решение схемы рис. 1.21 приведено на рис. 1.22.

На первом этапе упрощения схемы параллельно включенные напорные элементы Н2 и Н3 (рис.1.21а) заменяются эквивалентным вентилятором Н23 (рис.1.21б), характеристика суммарного давления которого получена сложением (по абсциссам) характеристик давлений параллельных ветвей Н2 и Н3 (рис.1.22).

На втором этапе упрощения схемы ветвь abc (рис.1.21б) заменяется эквивалентным напорным элементом (рис. 1.21в). Для этого из ординат характеристик Н23 вычитаются соответственно ординаты характеристик ∆Н4. В результате, получаем характеристику избыточного давления нового эквивалентного напорного элемента: Н234 – в ветви лобовых частей обмотки ротора (рис. 1.22).

Рис.1.21. ЭГС асинхронных машин с радиальной системой вентиляции

На третьем этапе упрощения схемы параллельно включенные напорные элементы Н1 и Н234 (аналогично рисунку 1.19б) заменяются эквивалентным вентилятором Н1234 (рис.1.21г), характеристика суммарного избыточного давления которого получена сложением (по абсциссам) характеристик давлений параллельных ветвей Н1 и Н234 (рис.1.22).

Суммарный (общий рабочий) расход газа получается в точке пересечения кривых суммарного избыточного давления и внешнего сопротивления. Ордината этой точки определяет рабочее давление в схеме Нраб= Нaс, приложенное между точками a и с параллельного участка. Это давление уравновешивается падением давления ∆Нсa на внешнем сопротивлении Z5 Частичные расходы Q1 и Q4 можно получить на пересечении линии, соответствующей рабочему давлению Нраб= Нaс,с характеристиками избыточных давлений ветвей Н1 и Н234, т.е. приложив найденное давление Нaс к этим характеристикам.

Для определения частичных расходов Q2 и Q3 во второй и третьей ветвях необходимо предварительно найти давление Нab на этом параллельном участке. Для этого необходимо рассмотреть ветвь abc (рис.1.21б), частичный расход Q4 которой уже найден. Значение Нab находятся на пересечении вертикальной линии, соответствующей найденному значению расхода Q4, с характеристикой давления эквивалентного напорного элемента этой ветви Н23 (см. рис. 1.22). Пересечение этой линии с характеристикой ∆Н4 позволяет найти величину отрезка ∆Нbc, Определяющего потери давления на сопротивлении Z4.

Частичные расходы Q3 и Q2 можно получить на пересечении линии, соответствующей давлению Нab, с характеристиками давлений второй и третьей ветвей Н2 и Н3, т.е. приложив найденное давление Нab к этим характеристикам (рис.1.22).

Рис. 1.22. Графическое решение ЭГС асинхронного двигателя

Пример 3. На рис.1.24 приведено графическое решение схемы, приведенной на рис.1.23а.

На первом этапе упрощения схемы параллельно включенные напорные элементы Н1 и Н2 (рис.1.23а) заменяются эквивалентным вентилятором Н12 (рис.1.23б), характеристика суммарного давления которого получена сложением (по абсциссам) характеристик давлений параллельных ветвей Н1 и Н2 (рис.1.24).

Далее аналогичным образом производят сложение (по абсциссам) характеристик потерь давления ∆Н4 и ∆Н5, в результате эквивалентная характеристика ∆Н45 смещается вправо и идет ниже исходных (рис.1.24).

На следующем этапе выполняется сложение (по ординатам) характеристик потерь давления ∆Н3 и ∆Н45, последовательно включенных элементов Z3 и Z45, результирующая характеристика ∆Н345 которых идет выше исходных

 

Рис. 1.23.

 

Суммарный (общий рабочий) расход газа Q получается в точке пересечения кривых суммарного избыточного давления и сопротивления Z345. Ордината этой точки определяет рабочее давление в схеме Нраб= Нab, приложенное между точками a и b параллельного участка. Это давление уравновешивается падением давления ∆Нba на внешнем сопротивлении Z345 Частичные расходы Q1 и Q2 можно получить на пересечении линии, соответствующей рабочему давлению Нраб= Нab, с характеристиками избыточных давлений ветвей Н1 и Н2, т.е. приложив найденное давление Нab к этим характеристикам.

Для определения частичных расходов Q4 и Q5 в четвертой и пятой ветвях необходимо предварительно найти давление ∆Нсa на этом параллельном участке. Для этого необходимо рассмотреть ветвь bca (рис.1.23б), расход Q которой уже найден и равен рабочему расходу в схеме на рис.1.13в. Значение ∆Нсa находятся на пересечении вертикальной линии, соответствующей найденному значению расхода Q, с характеристикой давления эквивалентного сопротивления этой ветви ∆Н345 (см. рис. 1.24). Пересечение этой линии с характеристикой ∆Н3 позволяет найти величину отрезка ∆Нbc, определяющего потери давления на сопротивлении Z3.

Частичные расходы Q4 и Q5 можно получить на пересечении линии, соответствующей давлению ∆Нсa, с характеристиками потерь давлений четвертой и пятой ветвей ∆Н4 и ∆Н5, т.е. приложив найденное давление ∆Нсa к этим характеристикам (рис.1.24).

Рис.1.24. Графическое решение схемы по рис. 1.23.

 

Контрольные вопросы

  1. Каковы причины возникновения гидравлических сопротивлений? Назовите примеры местных сопротивлений, характерных для электрических машин.
  2. В чем сущность метода электрогидравлических аналогий?
  3. Запишите основные формулы и законы, положенные в основу вентиляционного расчета ЭМ (формула Дерси, формула Дерси-Вейсбаха, закон Адкинсона, закон Кирхгофа и т.д.)
  4. Каков порядок составления ЭГС для электрической машины и для чего она составляется?
  5. Запишите расчетные формулы для получения суммарного гидравлического сопротивления: а) при последовательном соединении гидравлических сопротивлений; б) при параллельном соединении гидравлических сопротивлений; в) при приближенном преобразовании треугольника в звезду.
  6. Сформулируйте задачи поверочного и проектного вентиляционных расчетов.
  7. Покажите, каким образом можно получить графически эквивалентную характеристику для следующих случаев: а) при последовательном и параллельном соединении гидравлических сопротивлении; б) при последовательном и параллельном соединении напорных элементов; в) при последовательном соединении напорного элемента и гидравлического сопротивления; г) при параллельном соединении напорного элемента и гидравлического сопротивления.
  8. Что необходимо предварительно найти, чтобы определить расходы в параллельно соединенных напорных элементах или гидравлических сопротивлениях?
  9. Как определить давления и потери давления в последовательно соединенных напорных элементах, гидравлических сопротивлениях или напорного элемента с гидравлическим сопротивлением.
  10. Назовите основные методы расчета сложных ЭГС, имеющих несколько напорных элементов.
  11. Дайте классификацию ЭГС электрических машин.

 



©2015- 2017 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.