» znamená špeciálne zariadenie slúžiace na pohyb čerpaného média (tuhé, kvapalné a plynné látky). Na rozdiel od mechanizmov na zdvíhanie vody, ktoré sú určené aj na pohyb vody, čerpadlo zvyšuje tlak alebo kinetickú energiu čerpanej kvapaliny.

Čistý výkon čerpadla- výkon hlásený čerpadlom privádzanému kvapalnému médiu. Ale predtým, ako prejdeme k pojmu výkon, je potrebné zvážiť ďalšie dva parametre čerpadla: prietok a tlak čerpadla.

Prietok čerpadla je množstvo kvapaliny dodanej za jednotku času a je označené symbolom Q.

Hlava čerpadla sa nazýva prírastok mechanická energia prijímané každým kilogramom tekutiny prechádzajúcej čerpadlom, t.j. rozdiel medzi špecifickými energiami kvapaliny na výstupe z čerpadla a na vstupe do neho. Inými slovami, hlava čerpadla ukazuje, do akej výšky v metroch čerpadlo zdvihne stĺpec vody.

A nakoniec, tretí parameter, ktorý nás zaujíma, je výkon čerpadla N. Výkon sa zvyčajne meria v kilowattoch (kW). Celkový energetický prírastok prijatý celým prietokom v čerpadle za jednotku času, t.j. užitočný výkon Np čerpadla je definovaný ako

Nп = yQH/102 (kW), kde y je špecifická hmotnosť kvapaliny.

Výkon čerpadla N - výkon spotrebovaný čerpadlom - výkon dodávaný na hriadeľ čerpadla z motora.

Výkon čerpadla je vlastne výkon, ktorý mu dodáva elektromotor. Inštalované obehové čerpadlá domáce systémy majú pomerne nízky výkon a v dôsledku toho aj nízku spotrebu energie. V skutočnosti takéto čerpadlá nezdvíhajú vodu do výšky, ale iba uľahčujú jej pohyb ďalej pozdĺž potrubia a prekonávajú lokálny odpor ako sú ohyby, kohútiky a ohyby.

Okrem obehových čerpadiel možno do potrubného systému namontovať čerpadlá na zvýšenie tlaku.

Pri použití v potrubí obehové čerpadlo výrazne zvyšuje účinnosť vykurovacieho systému doma. Okrem toho je možné zmenšiť priemer potrubia a pripojiť kotol so zvýšenými parametrami chladiacej kvapaliny.

Na zabezpečenie neprerušovaného a efektívnu prácu vykurovacieho systému, musíte vykonať malý výpočet.

Vyžaduje sa definovanie požadovaný výkon kotol - táto hodnota bude základom pri výpočte vykurovacieho systému.

Podľa SNiP 2.04.07 " Vykurovacia sieť„Každý dom má svoje normy spotreby tepla (pre chladné obdobie, t.j. mínus 25 - 30 stupňov Celzia).
pre domy s 1-2 podlažiami sa vyžaduje 173 - 177 W / meter štvorcový
pre domy s 3-4 podlažiami sa vyžaduje 97 - 101 W / meter štvorcový
ak je 5 poschodí alebo viac, je potrebných 81 - 87 W / meter štvorcový.

Vypočítajte plochu vykurovaných priestorov vášho domu a vynásobte ju hodnotou zodpovedajúcou počtu podlaží vášho domu.

Optimálna spotreba vody sa vypočíta pomocou jednoduchého vzorca:
Q=P,
kde Q je prietok chladiacej kvapaliny kotlom, l/min;
P - výkon kotla, kW.

Napríklad pre 20 kW kotol je prietok vody približne 20 l/min.

Na určenie prietoku chladiacej kvapaliny v určitom úseku trasy používame rovnaký vzorec. Napríklad máte nainštalovaný 4 kW chladič, čo znamená, že prietok chladiacej kvapaliny bude 4 litre za minútu.

Ďalej musíte určiť výkon obehového čerpadla. Na určenie výkonu obehového čerpadla používame pravidlo, že na 10 metrov trasy je potrebných 0,6 metra hlavy čerpadla. Napríklad pri dĺžke trasy 80 metrov je potrebné čerpadlo s dopravnou výškou aspoň 4,8 metra.

Čerpadlo na vykurovanie s požadovanými parametrami si môžete pozrieť v našom katalógu.

Treba poznamenať, že výpočet uvedený v článku je len orientačný. Aby ste mohli určiť výkon odstredivého čerpadla pre váš dom, využite rady našich odborníkov alebo odporúčania kúrenárov.

Aby sa zabezpečilo neustále fungovanie vykurovacieho systému, je žiaduce inštalovať dve čerpadlá. Jedno čerpadlo bude pracovať nepretržite, druhé (nainštalované na bypasse) bude v pohotovostnom režime. V prípade poruchy alebo nejakej poruchy pracovného čerpadla ho môžete kedykoľvek vypnúť a demontovať z okruhu a pohotovostné čerpadlo začne pracovať. V prípade, že je inštalácia obtokovej vetvy potrubia náročná, je možná iná možnosť: jedno čerpadlo je inštalované v systéme a druhé je v rezerve pre prípad poruchy alebo poruchy prvého.

Strata výkonu čerpadla a účinnosť čerpadla.

V dôsledku strát vo vnútri čerpadla sa iba časť mechanickej energie, ktorú dostáva z motora, premení na energiu prúdu kvapaliny. Miera využitia energie motora sa meria hodnotou celkovej účinnosti.

Účinnosť - koeficient užitočná akciačerpadlo - je jedným z jeho hlavných ukazovateľov kvality a charakterizuje množstvo strát energie.

Účinnosť = Np / N

Strata čerpadla = 1 - Účinnosť

Analýzou príčin strát v čerpadle môžete nájsť spôsoby, ako zvýšiť jeho účinnosť.

Všetky typy strát sú rozdelené do troch kategórií: hydraulické, objemové a mechanické.

Hydraulické straty- časť energie prijatej prietokom z kolesa čerpadla sa vynakladá na prekonanie hydraulického odporu, keď prietok vo vnútri čerpadla vedie k zníženiu dopravnej výšky.

Mechanické straty - časť energie prijatej čerpadlom z motora sa vynakladá na prekonanie mechanického trenia vo vnútri čerpadla. V čerpadle sú: trenie kolesa a iných častí rotora o kvapalinu, trenie v tesneniach a trenie v ložiskách. Mechanické straty vedú k poklesu výkonu čerpadla.

Celková účinnosť čerpadla je teda určená hydrodynamickým zlepšením dráhy toku, kvalitou systému vnútorného tesnenia a veľkosťou strát mechanickým trením.

Výber požadované čerpadlo vykonávané podľa katalógu. Z vybraných čerpadiel sa uprednostňujú tie, ktoré spotrebujú menej energie a majú viac vysoká účinnosť. Koniec koncov, ukazovatele výkonu a účinnosti ďalej určujú náklady na elektrickú energiu počas prevádzky čerpadla.

Účinnosť akéhokoľvek mechanizmu je pomer jeho užitočnej sily k spotrebovanej. Tento vzťah je označený Grécke písmeno n(toto). Keďže neexistuje nič také ako „bezstratový disk“, n vždy menej ako 1 (100 %). Pre obehové čerpadlo vykurovacieho systému je celková účinnosť určená hodnotou účinnosti motora n M(elektrická a mechanická) a účinnosť čerpadla np. Súčinom týchto dvoch hodnôt je celková účinnosť ntot.
n tot = n M n p

účinnosť čerpadla odlišné typy a veľkosti sa môžu líšiť vo veľmi širokom rozsahu. Pre čerpadlá s mokrý rotor efektívnosť ntot rovná 5 % až 54 % (čerpadlá s vysokou účinnosťou); pre čerpadlá so suchým rotorom ntot je od 30 % do 80 %. Dokonca aj v medziach charakteristiky čerpadla sa aktuálna účinnosť v tom či onom čase mení od nuly po maximálnu hodnotu. Ak čerpadlo beží so zatvoreným ventilom, a vysoký tlak, ale voda sa nehýbe, takže účinnosť čerpadla je v tomto bode nulová. To isté platí pre otvorené potrubie. Napriek tomu veľký početčerpanej vody, nevzniká tlak, čo znamená, že účinnosť je nulová.

Najväčšia celková účinnosť obehového čerpadla vykurovacieho systému sa dosahuje v strednej časti krivky čerpadla. V katalógoch výrobcov čerpadiel je to optimálne prevádzková charakteristika uvedené samostatne pre každé čerpadlo.

Čerpadlo nikdy nepracuje s konštantným prietokom. Preto pri výpočte čerpacieho systému, uistite sa, že prevádzkový bod čerpadla je počas väčšiny vykurovacej sezóny v strednej tretine krivky čerpadla. To zaisťuje, že čerpadlo pracuje s optimálnou účinnosťou.

Účinnosť čerpadla je určená nasledujúcim vzorcom:

n p \u003d Q H p / 3670 P 2

np= účinnosť čerpadla
Q [m3/h]= Podanie
H [m]= Hlava
P 2 [kW]= Výkon čerpadla
3670 = konštantný faktor
p [kg/m3]= Hustota kvapaliny

Účinnosť čerpadla závisí od jeho konštrukcie. V nasledujúcich tabuľkách sú uvedené hodnoty účinnosti v závislosti od zvoleného výkonu motora a konštrukcie čerpadla (uzáverové/suché).

Spotreba energie odstredivých čerpadiel

Motor poháňa hriadeľ čerpadla, na ktorom je namontované obežné koleso. Čerpadlo vytvára vysoký krvný tlak a kvapalina sa ním pohybuje, čo je výsledkom premeny elektrická energia do hydrauliky. Energia, ktorú motor potrebuje, sa nazýva spotrebovaná energia. P1čerpadlo.

Výkonové charakteristiky čerpadiel
Výstupné charakteristiky odstredivé čerpadlá znázornené na grafe: zvislá os, ordináta, znamená spotrebovanú energiu P1čerpadlo vo wattoch [W]. Vodorovná os alebo úsečka znázorňuje posuv Q pumpovať dovnútra Metre kubické za hodinu [m3/h]. V katalógoch sú charakteristiky hlavy a sily často kombinované, aby vizuálne demonštrovali vzťah. Výstupná charakteristika ukazuje nasledujúci vzťah: motor spotrebuje najmenej energie pri nízkom prietoku. So zvyšujúcou sa zásobou sa zvyšuje aj spotreba energie.

Charakteristika čerpadla

Vplyv otáčok motora
Keď sa rýchlosť čerpadla zmení a ostatné podmienky systému zostanú nezmenené, spotreba energie P sa zmení úmerne k hodnote frekvencie n kocky.
P 1 / P 2 \u003d (n 1 / n 2) 3

Na základe týchto úvah je možné zmenou otáčok čerpadla prispôsobiť čerpadlo požadovanému tepelnému zaťaženiu spotrebiteľa. Keď sa rýchlosť zdvojnásobí, posuv sa zvýši o rovnaký pomer. Tlak sa zvyšuje štyrikrát. Energiu spotrebovanú pohonom teda získame vynásobením asi ôsmimi. Znížením frekvencie sa v rovnakom pomere zníži prietok, tlak v potrubí a spotreba energie.

Konštantná rýchlosť vďaka dizajnu
Charakteristickým znakom odstredivého čerpadla je, že tlak závisí od použitého motora a jeho rýchlosti. Čerpadlá s frekvenciou n > 1500 ot./min sa nazývajú vysokorýchlostné čerpadlá a čerpadlá s frekvenciou n sa nazývajú pomaly sa pohybujúci. Pomalé motory čerpadiel majú viac ako komplexná štruktúračo znamená, že sú drahšie. V prípadoch, keď je použitie nízkootáčkového čerpadla možné alebo dokonca nevyhnutné vzhľadom na vlastnosti vykurovacieho okruhu, môže použitie vysokorýchlostného čerpadla viesť k neprimerane vysokej spotrebe energie.

Konštrukcia, princíp činnosti odstredivého čerpadla. Dodávka, celková dopravná výška (pravidlo dvoch mierok), sacia výška, účinnosť, príkon a čistý výkon odstredivého čerpadla.

Odstredivé čerpadlá sú jedným z najbežnejších typov dynamických hydraulických strojov. Majú široké využitie: vo vodovodných systémoch, systémoch likvidácie vody, v tepelnej energetike, v chemickom priemysle, v jadrovom priemysle, v leteckej a raketovej technike atď.

Ryža. jeden schému zapojenia odstredivé čerpadlo:

5 - lopatka obežného kolesa;

6 - vodiaca lopatka; 7 - vypúšťacie potrubie;

8 - ložisko; 9 - puzdro čerpadla (podporný stojan);

10 - tesnenie hydraulického hriadeľa (upchávka);

11 - sacie potrubie.

Na obežnom kolese sú lopatky (lopatky), ktoré majú zložitý tvar. Kvapalina sa približuje k obežnému kolesu pozdĺž osi jeho rotácie, potom je nasmerovaná do medzilopatkového kanála a vstupuje do výstupu. Výstup je navrhnutý tak, aby zachytával kvapalinu opúšťajúcu obežné koleso a premieňal kinetickú energiu prúdu kvapaliny na potenciálnu energiu, najmä na tlakovú energiu. Vyššie uvedená premena energie by mala prebiehať s minimálnymi hydraulickými stratami, čo sa dosiahne špeciálna forma pobočka.

Teleso čerpadla je určené na spojenie všetkých prvkov čerpadla do energetického hydraulického stroja. Lopatkové čerpadlo premieňa energiu v dôsledku dynamickej interakcie medzi prúdením kvapalného média a lopatkami rotujúceho obežného kolesa, ktoré je ich pracovným telesom. Pri otáčaní obežného kolesa je kvapalné médium v ​​medzilopatkovom kanáli lopatkami vyvrhované na okraj, ide do výstupu a následne do tlakového potrubia.

Podávanie odstredivého čerpadla

Základom pre dodávku odstredivého čerpadla, t.j. množstvo tekutiny pretekajúcej obežným kolesom za sekundu môže byť dobre známa rovnica prietoku tekutiny: Q = F υ.

Pre uvažovaný prípad (obr. 2.5.): QT = (π D 2 - z δ 2) b 2 c m2 (2.11)

kde D2 - vonkajší priemer kolesá; z je počet lopatiek; δ2 je hrúbka čepele po obvode s priemerom D2;

b2 - šírka kolesa na vonkajšom priemere; сm2 je rýchlosť výstupu kvapaliny z kolesa v poludníkovom smere.

Ryža. 2.5. Uvoľnite miesto na výstupe kvapaliny z obežného kolesa

V rovnici (2.11) možno vyjadriť voľnú plochu prierezu kolesa na vonkajšom obvode:

F = λ π D 2 b 2

kde λ je koeficient obmedzenia prietoku tekutiny, berúc do úvahy plochy, ktoré zaberajú konce lopatiek.

Tento koeficient, v závislosti od počtu a hrúbky lopatiek, je v rozmedzí 0,92 ... 0,95.

Berúc do úvahy skutočnosť, že cm 2 \u003d c 2 sinα 2 a

po transformáciách dostaneme:

Preto teoretický prietok odstredivého čerpadla môže byť vyjadrený vzorcom: Q T = 0,164 · λ · ψ · D 2 2 · b2 · n * ψ.

Z toho je vidieť, že prívod odstredivého čerpadla je úmerný druhej mocnine vonkajšieho priemeru kolesa, jeho šírke, počtu otáčok a koeficientu ψ, ktorý závisí od zmeny uhlov α2 a β2. Hranice zmeny ψ = 0,09...0,13. Skutočný informačný kanál Q je o niečo menší ako QT:

Q = ηO QT,

kde ηO je koeficient úniku alebo objemová účinnosť, ktorá zohľadňuje straty štrbinovej kvapaliny cez medzeru medzi kolesom a skriňou. Tieto úniky kvapaliny sú spôsobené rozdielom tlaku medzi výtlakom a nasávaním kolesa.

Preto je množstvo kvapaliny pretekajúcej cez koleso väčšie ako skutočná dodávka čerpadla do tlakového potrubia. Aby sa znížil únik, špecifikovaná medzera je malá - približne 0,3 ... 0,6 mm. Hodnota ηO sa v závislosti od konštrukcie a rozmerov čerpadla pohybuje v rozmedzí 0,92...0,98. Prietok čerpadla teda možno určiť z výrazu:

Q = 0,164 λ ψ ηO D 2 2 b 2 n. (2.12)

Zistená hodnota prietoku Q bude približne zodpovedať normálnemu prietoku čerpadla pri danej dopravnej výške H. V iných režimoch prevádzky čerpadla sa prietok bude meniť v závislosti od zmien dopravnej výšky podľa charakteristiky čerpadla.

plnú hlavu, vyvinuté odstredivým čerpadlom, je súčtom vákuovej sacej výšky, geometrická výška výtok a strata hlavy v tlakové potrubie. Keďže súčet posledných dvoch pojmov je meraný tlakomerom, môžeme povedať, že celkový tlak vyvinutý odstredivým čerpadlom je súčtom hodnôt vákuového manometra a tlakomeru. Ak sú tlakomer a manometer inštalované v rôznych úrovniach, potom z (rozdiel v bodových značkách (pripojenia vákuového manometra a stred manometra) sa musí pripočítať k súčtu ich hodnôt).

Sacia hlava čerpadla sa zvyšuje so zvýšením tlaku p0 v prijímacej nádrži a klesá so zvýšením tlaku rvs, rýchlosti tekutiny ωvs a tlakovej straty hp..ss v sacom potrubí.

Ak sa kvapalina čerpá z otvorenej nádoby, potom sa tlak p0 rovná atmosférickému pa. Vstupný tlak čerpadla PBC musí byť väčší ako tlak nasýtených pár Pt čerpanej kvapaliny pri teplote nasávania (Pc > Pt), pretože inak kvapalina v čerpadle začne vrieť. teda

tie. sacia výška závisí od atmosferický tlak rýchlosť a hustotu čerpanej kvapaliny, jej teplotu (a podľa toho aj tlak pár) a hydraulický odpor sacieho potrubia. Pri čerpaní horúcich kvapalín je čerpadlo inštalované pod úrovňou zbernej nádrže, aby bola zabezpečená určitá opora zo strany nasávania, alebo je v zbernej nádrži vytvorený pretlak. Kvapaliny s vysokou viskozitou sa čerpajú rovnakým spôsobom.

účinnosť odstredivého čerpadla, ako každý iný mechanizmus, je pomer užitočnej energie k spotrebovanej energii. Označuje sa písmenom η.

η za žiadnych okolností nemôže byť väčšie ako jedna, pretože neexistuje bezstratovy disk. Výkonové straty v čerpadle sú tvorené mechanickými, objemovými, hydraulickými stratami.

Mechanické straty výkonu sú spôsobené trením v tesneniach a ložiskách, ako aj hydraulickým trením na povrchu obežných kolies a vyvažovacích kotúčov. Mechanická účinnosť čerpadiel sa pohybuje v rozmedzí ηМ = 0,9...0,98.

Objemové straty v odstredivých čerpadlách sú spôsobené pretečením kvapaliny cez tesnenie predného kolesa a tesnenie hriadeľa. Hodnoty objemovej účinnosti η0 pre moderné odstredivé stroje sa pohybujú v rozmedzí od 0,96 do 0,98.

Hydraulické straty sú spojené s hydraulickým trením, nárazmi a tvorbou vírov v dráhe prúdenia. Hladko definované kanály obežného kolesa, absencia ostrých zákrut, expanzií a zúžení, starostlivé spracovanie vnútorných plôch prietokovej časti poskytujú vysokú hydraulickú účinnosť čerpadla. Pre moderné čerpadlá dobré spracovanie Hodnoty ηГ sa pohybujú od 0,85 do 0,96

Súčin η_O∙η_M∙η_G=η udáva celkovú účinnosť. Zmena hodnôt faktorov spôsobuje aj zmenu hodnoty celkovej účinnosti. Táto zmena je daná funkciou prietoku v krivke čerpadla.

Čistý výkon- je to energia, ktorá sa dáva kvapaline za jednotku času počas prevádzky čerpadla. [W]

Spotreba energie je energia spotrebovaná čerpadlom za jednotku času.

Na základe prietoku a celkovej dopravnej výšky špecifikovanej pre ventilátor alebo čerpadlo a prietoku a špecifickej práce kompresie pre kompresor sa určí výkon hriadeľa, podľa ktorého je možné zvoliť výkon hnacieho motora.

Napríklad pre odstredivý ventilátor je vzorec na určenie výkonu hriadeľa odvodený z výrazu pre energiu odovzdanú pohybujúcemu sa plynu za jednotku času.

Nech F je úsek plynovodu, m2; m - hmotnosť plynu za sekundu, kg/s; v - rýchlosť pohybu plynu, m/s; ρ - hustota plynu, m3; ηv, ηp - účinnosť ventilátora a prenosu.

To je známe

Potom bude mať výraz pre energiu pohybujúceho sa plynu tvar:

kde je výkon na hriadeli hnacieho motora, kW,

Vo vzorci je možné rozlíšiť skupiny hodnôt zodpovedajúce napájaniu m3 / s a ​​tlaku ventilátora Pa:

Z vyššie uvedených výrazov je vidieť, že

Respektíve

tu c, c1 c2 sú konštanty.

Upozorňujeme, že v dôsledku prítomnosti statického tlaku a dizajnové prvky odstredivé ventilátory exponent na pravej strane sa môže líšiť od 3.

Podobne ako to bolo urobené pre ventilátor, môžete určiť výkon na hriadeli odstredivého čerpadla, kW, ktorý sa rovná:

kde Q - prietok čerpadla, m3/s;

Hg - geodetická výška rovná rozdielu medzi výtlačnou a sacou výškou, m; Hc - celková hlava, m; P2 - tlak v nádrži, kde sa čerpá kvapalina, Pa; P1 - tlak v nádrži, z ktorej sa čerpá kvapalina, Pa; ΔH - tlaková strata v potrubí, m; závisí od úseku rúr, kvality ich spracovania, zakrivenia úsekov potrubia atď.; Hodnoty ΔH sú uvedené v referenčnej literatúre; ρ1 - hustota čerpanej kvapaliny, kg/m3; g = 9,81 m/s2 - zrýchlenie voľného pádu; ηn, ηp - účinnosť čerpadla a prevodovky.

S určitou aproximáciou pre odstredivé čerpadlá možno predpokladať, že medzi výkonom na hriadeli a otáčkami existuje vzťah P = cω 3 a M = cω 2. V praxi sa exponenty y rýchlosti menia v rozmedzí 2,5-6 for rôzne prevedenia a prevádzkové podmienky čerpadiel, ktoré je potrebné zohľadniť pri výbere elektrického pohonu.

Uvedené odchýlky sú určené pre čerpadlá prítomnosťou tlaku v potrubí. Poznamenávame, že veľmi dôležitou okolnosťou pri výbere elektrického pohonu čerpadiel pracujúcich na vysokotlakovom potrubí je, že sú veľmi citlivé na pokles otáčok motora.

Hlavnou charakteristikou čerpadiel, ventilátorov a kompresorov je závislosť vyvinutej hlavy H od napájania týchto mechanizmov Q. Tieto závislosti sú zvyčajne prezentované vo forme HQ grafov pre rôzne rýchlosti mechanizmu.

Na obr. 1 je ako príklad znázornená charakteristika (1, 2, 3, 4) odstredivého čerpadla pri rôznych uhlových rýchlostiach jeho obežného kolesa. V rovnakom súradnicové osi je zakreslená charakteristika čiary 6, na ktorej čerpadlo pracuje. Charakteristickým znakom vedenia je vzťah medzi prívodom Q a tlakom potrebným na zdvihnutie kvapaliny do výšky, prekonanie pretlaku na výstupe z výtlačného potrubia a hydraulický odpor. Priesečníky charakteristík 1,2,3 s charakteristikou 6 určujú hodnoty tlaku a výkonu pri prevádzke čerpadla na určitej linke pri rôznych rýchlostiach.

Ryža. 1. Závislosť dopravnej výšky H čerpadla od jeho prívodu Q.

Príklad 1. Zostrojte charakteristiky H, Q odstredivého čerpadla pre rôzne rýchlosti 0,8ωn; 0,6ωn; 0,4ωн, ak je nastavená charakteristika 1 pri ω = ωн (obr. 1).

1. Pre rovnaké čerpadlo

teda

2. Zostrojme charakteristiku čerpadla pre ω = 0,8ωn.

Pre bod b

Pre bod b"

Tak je možné skonštruovať pomocné paraboly 5, 5", 5"..., ktoré degenerujú do priamky na osi y pri Q = 0, a QH charakteristiky pre rôzne rýchlosti čerpadiel.

Výkon motora piestového kompresora možno určiť z tabuľky indikátorov kompresie vzduchu alebo plynu. Takýto teoretický diagram je znázornený na obr. 2. Určité množstvo plynu sa stlačí podľa diagramu z počiatočného objemu V1 a tlaku P1 na konečný objem V2 a tlak P2.

Práca sa vynakladá na kompresiu plynu, ktorá sa bude líšiť v závislosti od povahy procesu kompresie. Tento proces je možné uskutočniť podľa adiabatického zákona bez prenosu tepla, keď je indikátorový diagram obmedzený krivkou 1 na obr. 2; podľa izotermického zákona pri konštantnej teplote, respektíve krivka 2 na obr. 2 alebo pozdĺž polytropnej krivky 3, ktorá je znázornená ako plná čiara medzi adiabatom a izotermou.

Ryža. 2. Diagram indikátora kompresie plynu.

Práca pri stláčaní plynu pre polytropický proces, J/kg, je vyjadrená vzorcom

kde n je polytropický index určený rovnicou pV n = const; P1 - počiatočný tlak plynu, Pa; P2 - konečný tlak stlačeného plynu, Pa; V1 je počiatočný špecifický objem plynu, alebo objem 1 kg plynu pri nasatí, m3.

Výkon motora kompresora, kW, je určený výrazom

tu Q - prietok kompresora, m3/s; ηk - indikátor účinnosti kompresora, berúc do úvahy stratu výkonu v ňom počas skutočného pracovného procesu; ηp - účinnosť mechanického prevodu medzi kompresorom a motorom. Keďže teoretický indikátorový diagram sa výrazne líši od skutočného a jeho získanie nie je vždy možné, pri určovaní výkonu hriadeľa kompresora v kW sa často používa približný vzorec, kde počiatočné údaje sú výsledkom izotermickej a adiabitickej kompresie, ako aj účinnosť kompresora, ktorého hodnoty sú uvedené v referenčnej literatúre.

Tento vzorec vyzerá takto:

kde Q - prietok kompresora, m3/s; AI - izotermická práca stlačenia 1 m3 atmosférický vzduch do tlaku Р2, J/m3; Aa - adiabatická práca stlačenia 1 m3 atmosférického vzduchu na tlak Р2, J/m3.

Vzťah medzi výkonom na hriadeli výrobného mechanizmu piestového typu a rýchlosťou je úplne odlišný od zodpovedajúceho vzťahu pre mechanizmy s krútiacim momentom ventilátorového typu na hriadeli. Ak mechanizmus piestového typu, ako je čerpadlo, pracuje na vedení, kde sa udržiava konštantný tlak H, potom je zrejmé, že piest musí pri každom zdvihu prekonať konštantnú priemernú silu, bez ohľadu na rýchlosť otáčania.

Výkon na hriadeli odstredivého kompresora, ako aj ventilátora a čerpadla, s výhradou vyššie uvedených výhrad, je úmerný tretej mocnine uhlovej rýchlosti.

Na základe získaných vzorcov sa určí výkon na hriadeli zodpovedajúceho mechanizmu. Ak chcete vybrať motor, do týchto vzorcov by sa mali nahradiť nominálne hodnoty prietoku a tlaku. Na základe prijatého výkonu je možné zvoliť nepretržitý motor.