Теплоэнергетика
Министерство образования и науки Республики Казахстан
РГП ПХВ «Евразийский Национальный университет им.Л.Н.Гумилева»
Кафедра «Теплоэнергетика»
УТВЕРЖДАЮ
Заведующий кафедрой
«Теплоэнергетика»
РГП ПХВ «Евразийский
Национальный университет
им. Л.Н. Гумилева»
______________Глазырин С.А.
«_____»____________ 2012 г.
КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ
TKNTD 4215, 3215 «Теория, конструкция нагнетателей и тепловых двигателей»
(шифр и наименование модуля)
по дисциплине TKNTD 4215, 3215 «Теория, конструкция нагнетателей и
тепловых двигателей»
(код и полное наименование дисциплины по рабочему учебному плану)
для обучающихся специальностей __050717 и 5В071700 «Теплоэнергетика»_
(шифр и наименование специальности/специализации)
Астана
Лекция 1 – Классификация нагнетателей и тепловых двигателей – 2 часа
План:
1. Введение
2. Классификация нагнетателей и тепловых двигателей
3. Области применения и принципиальные схемы основных видов нагнетателей
4. Контрольные вопросы
5. Список рекомендуемой литературы
1 Введение
В процессе изучения дисциплины «Теория, конструкции нагнетателей и тепловых двигателей» студентам необходимо:
- приобрести знания и навыков, необходимые для свободной ориентации в практической эксплуатации и проектировании гидравлических и энергогенерирующих систем – содержащих нагнетатели и тепловые двигатели.
- усвоить основы теории и конструкции нагнетателей и тепловых двигателей, применяемых в технологических цепочках в ТЭС и промышленных предприятий.
Классификация нагнетателей и тепловых двигателей
Стандарт определяет насос как машину для создания потока жидкой среды. При работе насоса энергия, получаемая им от двигателя, превращается в потенциальную, кинетическую и в незначительной мере в тепловую энергию потока жидкости. Нагнетатели для перемещения газов называются – компрессорами, вентиляторами и газодувками.
Вентилятор – машина, перемещающая газовую среду при степени повышения давления до 1,15 (это отношение давления газа на выходе из машины к давлению его на входе), у газодувки ε › 1,15, но она искусственно не охлаждается, у компрессора ε › 1,15, при этом искусственно охлаждаются полости, где происходит сжатие воздуха. Газодувками обычно называют компрессоры небольших давлений. По развиваемому давлению область применения компрессоров и насосов практически не ограничена, а вентиляторов в соответствии с ГОСТом ограничивается давлением – 15 кПа.
По принципу действия нагнетатели подразделяются на объемные, лопастные (динамические), струйные и пневматические.
Объемные нагнетатели, работающие при поступательном движении рабочего органа – это поршневые, при вращательном – пластинчатые и зубчатые.
Лопастные или динамические нагнетатели, работают при вращательном движении рабочего органа (колеса), - это центробежные, осевые и вихревые. Центробежные насосы так и продолжают называться центробежными, а центробежные вентиляторы называются – радиальными. Давление в объемных нагнетателях повышается за счет непосредственного сжатия жидкости, а в лопастных – при ее закручивании. Центробежные нагнетатели в свою очередь подразделяются на прямоточные, дисковые, смерчевые и диаметральные.
Струйные нагнетатели применяются для перемещения газов и как эжекторы в вакуумных установках, работают за счет создания разности давления, смешения и захвата струей жидкости перемещаемого газа (эжекторы).
Пневматические нагнетатели применяются для подъема и перемещения жидкости с глубины, принцип действия основан на разности плотностей одной жидкости (эрлифты, газлифты).
Рисунок 1 – Классификация нагнетателей
Нагнетатели классифицируются также по целому ряду других признаков в зависимости от:
1) привода: электрический, ручной, пневматический, паровой;
2) вида соединения: одноступенчатые, многоступенчатые, многопоточные (параллельно-ступенчатые);
3) особенности расположения:
- насосы – вертикальные, погруженные (артезианские),
- вентиляторы – крышные;
4) используемые для перемещения нагретых жидкостей – насосы: сетевые, конденсатные, дутьевые вентиляторы и дымососы;
5) для перемещения жидкости с твердыми примесями:
- насосы: фекальные (канализация), баггерные (гидрозолошлакоудаления), песковые, землесосные, шламовые;
- вентиляторы: пылевые, смерчевые, мельничные;
6) для перемещения агрессивных жидкостей:
- насосы – кислотные, бензиновые;
- вентиляторы – защищенные от взрыва, коррозии, и т.д.
Машины, преобразующие тепловой вид энергии в механическую работу, называют тепловыми двигателями. Тепловые двигатели, являющиеся неотъемлемой частью всей тепловой энергетики, в настоящее время очень широко применяются во многих областях промышленности.
Наиболее распространены следующие пять типов тепловых двигателей:
1) паровые турбины;
2) паровые машины;
3) ДВС;
4) газовые турбины;
5) реактивные двигатели (турбореактивные и ракетные).
В теплоэнергетике широко применяются тепловые машины: паровые, газовые и парогазовые турбины; а также нагнетатели различного го назначения: питательные, циркуляционные, конденсатные, баггерные насосы и насосы-дозаторы; дымососы, дутьевые вентиляторы, вентиляторы горячего дутья, компрессоры и т.д..
Области применения и принципиальные схемы основных видов нагнетателей
Рисунок 5 – Вихревой нагнетатель Вихревые (рисунок 5). В цилиндрическом корпусе с присоединенными по касательной… Рисунок 9 – Смерчевый нагнетатель Смерчевые… Лекция 2 – Насосы – 1 часПараметры машин, подающих жидкости и газы
Подача - количество жидкости (газа), перемещаемое машиной в единицу времени. Если подачу измеряют в единицах объема, то ее называют объемной и обозначают… Системой СИ введена массовая подача М, кг/с, масса жидкости (газа), подаваемой машиной в единицу времени. Очевидно,…Основы гидроаэродинамики. Графики подач и напоров различных нагнетателей
Основные уравнения гидроаэродинамики (уравнение неразрывности (расхода) и уравнение Д. Бернулли) широко применяются при расчете, анализе работы и… Рисунок 16 – Гидродинамическая трубаПоршневые насосы
При многократном возвратно-поступательном движении поршня вода будет перемещаться по всасывающей трубе через цилиндр насоса в нагнетательную трубу и… Поршень насоса приводится в движение от парового, электрического двигателя и…Центробежные насосы
Главными частями центробежного насоса (рисунок 22) являются рабочее колесо 1 с изогнутыми лопатками 2, посаженное на валу, и неподвижный корпус 3… Рисунок 22 - Центробежный насос со всасывающей и нагнетательной трубами: zt - высота всасывания; z2 - высота…Центробежные вентиляторы
Вентиляторами называются машины, служащие для перемещения воздуха или других газов при общем напоре, не превышающем 1500 мм. вод. ст. Степень сжатия воздуха (или газа) в вентиляторах невелика и не оказывает… Вентиляторы выпускаются центробежные и осевые.Компрессоры
Машины для подачи сжатого воздуха при давлении свыше 3 атм. называются компрессорами. По конструкции и принципу действия различают компрессоры поршневые,… Поршневые компрессоры обычно применяются в тех случаях, когда необходимо обеспечить большое давление (свыше 10 атм.)…Осевые насосы и вентиляторы
9.1 Основные уравнения, характеризую еще осевой нагнетатель В осевых нагнетателях рабочее колесо состоит из консольных лопастей,…Паровые турбины
Паровая или газовая турбина является двигателем, в котором потенциальная энергия пара или газа превращается в кинетическую, а кинетическая в свою… 10.1 Классификация паровых турбинГазотурбинные установки
В газовой турбине рабочим телом служат газообразные продукты сгорания топлива в смеси с воздухом или нагретые до высокой температуры воздух или… По принципу действия газовая турбина аналогична паровой. В ее проточной части… ГТУ уступают паротурбинным установкам; 1) по единичной мощности; 2) на современном этапе развития имеют более низкий…Список используемой литературы
1 Черкасский В.М. Насосы, вентиляторы, компрессоры. - М.: Энергия, 1977.-424 с.
2 Поляков В.Л., Скворцов Л.С. Насосы и вентиляторы. - М.: Стройиздат, 1990. - 336 с.
3 Рихтер Л.Д., Елизаров Д.П., Лавыгин В.М, Вспомогательное оборудование тепловых электростанций.-М.: Энергоатомиздат, 1987.-216 с.
4 Малюшееко В.В., Михайлов А.К. Энергетические насосы: Справочное пособие. -М.: Энергоизднт, 1981. - 200 с.
5 Малюшенко В.В., Михайлов А.К. Насосное оборудование тепловых электростанций. -М.: Энергия, 1975.-280 с.
6 Аэродинамический расчёт котельных установок (нормативный метод).-Л.: Энергия, 1977.-256 с.
7 Ядерные энергетические установки. Под общ. ред. Н. А. Доллежаля. - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 629 с.
8 Марцинковекий В.А., Борона П.Н. Насосы атомных электростанций, -М.: Энергоатомиздат, 1987.-256 с.
9 Митенков Ф-М., Новинский Э.Г., Будов В.М. Главные циркуляционные насосы АЭС. - М.: Энергоатомиздат, 1984. - 320 с.