Процесс изменения подачи нагнетателя называется его регулированием. При регулировании нагнетателя изменяются основные рабочие параметры V, Н, N,). Так, например, насосы в вентиляторы, покрывая заданный график расходов, должны создавать переменное давление, определяемое потребителем и гидравлическими свойствами сети трубопроводов.
Компрессоры в некоторых случаях работают с переменным V, но должны обеспечивать постоянное давление у пневмоприемников - пневматического инструмента, воздушных молотов; в других случаях они должны работать с почти постоянным расходом, но при переменном давлении (доменный процесс, подача дутья в вагранки и т.п.).
Дроссельное регулирование при р = const
При дроссельном регулировании нагнетателей для жидкостей дроссель располагают на напорной трубе. Если поместить его на всасывающей трубе, то при дросселировании давление на входе в насос будет понижаться и возникающие при этом кавитационные явления будут нарушать нормальную работу насоса .
В нагнетателях, подающих газы, дроссель может располагаться на входном и выходном патрубках.
Подача нагнетателя при р = constможет изменяться не только под воздействием дросселя, но и по причине изменения давления в напорной емкости или из-за изменения геометрической высоты.
Дроссельное регулирование недопустимо в случаях, когда характеристика мощности удовлетворяет условию д N/ д V < 0, т.е. когда при уменьшении V мощность нагнетателя возрастает. При этом потери энергии при регулировании получаются чрезмерными.
Регулирование изменением частоты вращения вала нагнетателя
Нанесем в графике рис. 4.19 характеристику динамического нагнетателя с возможными частотами вращения n1<n2<n3 и характеристику сети, на которую нагнетатель работает. Точки пересечения напорных характеристик нагнетателя с характеристикой сети, обозначенные на графике а1, а2, а3, определяют режимы работы нагревателя при частотах вращения n1, n2, n3.
Из графика видно, что изменением частоты вращения могут быть получены разные подачи V’рег, V"рег, V'"реги соответствующиенапоры Н’рег, Н’’рег, Н"'рег . Мощности и КПД могут быть определены из соответственных характеристик по значениям V’рег, V"рег, V'"рег
Регулирование подачи этим способом от номинальной частоты, например n3, может проводиться для увеличения и уменьшения подачи.
При регулировании изменением nдроссель открыт полностью, сопротивление его незначительно и нет затрат мощности в нагнетателе непосредственно на осуществление регулирования. Поэтому такой способ регулирования по затратам энергии на привод выгоднее дроссельного.
Рис. 4.19. График регулирования изменением частоты вращения
Регулирование поворотными направляющими лопатками на входе в рабочее колесо
В нагнетателях большой мощности - вентиляторах, компрессорах и в редких случаях в насосах - применяется особый способ регулирования подачи направляющим лопаточным аппаратом, располагаемым перед входом в рабочее колесо нагнетателя.
Этот способ основан на уравнении Эйлера . Второй член правой части этого уравнения оценивает влияние тангенциальной составляющей с1И абсолютной скорости, т.е. закрутки потока при входе на напор, развиваемый нагнетателем, и, следовательно, на его подачу. Значение с1Иопределяется углом входа потока в межлопастные каналы рабочего колеса, и поэтому, изменяя угол входа специальными поворотными лопатками, будем получать различные V, т.е. регулировать нагнетатель.
На рис. 4.20 показана конструктивная схема осевого направляющего аппарата центробежного вентилятора. Рисунок 4.21 дает представление о радиальном направляющем аппарате.
Очевидно, что направляющий аппарат дает возможность регулирования подачи нагнетателя от V = 0 до Vмaкc.
Экономичность этого способа регулирования существенно выше дроссельного регулирования при n = const.
