Розглянуто основні принципи побудови машин для напірного переміщення рідин і газів - нагнітачів, що використовуються для спорудження та експлуатації підземних споруд міст, метрополітену, шахт, кар'єрів, рудників, виробництв нафтового комплексу. Проаналізовано й вивчено їх основні властивості, характеристики, інженерні методи розрахунків основних параметрів та проектування установок на основі цих машин, визначення та оптимізації їх техніко-економічних характеристик. Для студентів вищих технічних навчальних закладів. ЗМІСТ Вступ...................................................................................................................................3 Частина І. ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ НАГНІТАЧІВ.......................................................7 1. Загальні питання влаштування нагнітачів та показники їх робота..........................7 1.1. Принципи функціонування нагнітачів....................................................................7 1.2. Основні показники роботи нагнітачів....................................................................12 1.3. Елементи конструктивного влаштування осьової та відцентрової турбомашин..........................................................................................15 2. Кінематика потоку рідини в міжлопатевих каналах робочих коліс.......................19 2.1. Відцентрове робоче колесо.....................................................................................20 2.2. Осьове робоче колесо...............................................................................................23 3. Динаміка турбомашин.................................................................................................27 3.1. Основне енергетичне рівняння турбомашини.......................................................27 3.2. Теоретичні напірні характеристики турбомашин.................................................30 3.3. Дійсні індивідуальні характеристики турбомашин..............................................34 4. Подібність турбомашин..............................................................................................37 4.1. Умови та закони подібності, швидкохідність турбомашин.................................37 4.2. Типові характеристики турбомашин.....................................................................41 4.3. Універсальні характеристики турбомашин..........................................................42 5. Робота турбомашин на зовнішню мережу...............................................................44 5.1. Характеристика зовнішньої мережі трубоустановки..........................................45 5.2. Режим роботи турбомашини..................................................................................49 6. Сумісна робота турбомашин.....................................................................................57 Частина II. ВЕНТИЛЯТОРНІ УСТАНОВКИ..............................................................62 7. Загальні відомості про вентиляторні установки.....................................................62 7.1. Склад вентиляторної установки............................................................................62 7.2. Порівняння властивостей осьових та відцентрових вентиляторів.....................64 7.3. Особливості роботи вентиляторної установки на всмоктування.......................66 7.4. Способи регулювання параметрів робочих режимів вентиляторної установки................................................................................................68 7.5. Порівняння економічності регулювання дроселюванням та зміни частоти обертання.............................................................................................71 8. Робочі властивості вентиляторів та вентиляційної мережі.....................................73 8.1. Ділянка промислового використання вентилятора...............................................73 8.2. Номенклатура вентиляторів.....................................................................................75 9. Проектування вентиляторних установок головного провітрювання......................83 9.1. Вимоги до вентиляторних установок......................................................................83 9.2. Вихідні дані...............................................................................................................84 9.3. Вибір типу вентилятора............................................................................................85 9.4. Вибір способу регулювання.....................................................................................86 9.5. Визначення параметрів робочих режимів і значень регулювальних параметрів..............................................................................................86 9.6. Визначення резерву продуктивності.......................................................................90 9.7. Вибір двигуна............................................................................................................90 9.8. Коефіцієнт корисної дії регулювання.....................................................................92 9.9. Витрати електроенергії на провітрювання...........................................................94 10. Проектування вентиляторних установок місцевого провітрювання...................97 11. Енергоефективність вентиляторних установок....................................................101 Частина ПІ. НАСОСНІ УСТАНОВКИ........................................................................108 12. Стаціонарні насосні установки...............................................................................108 12.1. Улаштування стаціонарних насосних установок..............................................108 12.2. Насосні водопровідні станції...............................................................................109 12.3. Водовідливні установки.......................................................................................111 12.4. Схеми водовідливу...............................................................................................114 13. Загальні питання роботи насосних установок......................................................117 13.1. Кавітація в насосах...............................................................................................117 13.2. Особливості силової взаємодії робочого колеса з рідиною під час роботи насоса....................................................................................................128 14. Відцентрові насоси...................................................................................................135 14.1. Характеристики відцентрових насосів. Умови нормальної експлуатації...... 135 14.2. Регулювання параметрів робочих режимів насосів..........................................143 14.3. Конструкції відцентрових насосів......................................................................145 14.4. Схеми заливання насосів.....................................................................................151 15. Спеціальні засоби водовідливу...............................................................................155 15.1. Поршневі та ротаційні насоси.............................................................................155 15.2. Струминні насоси.................................................................................................161 15.3. Ерліфти...................................................................................................................168 16. Насосні установки нафтових виробництв..............................................................173 16.1. Експлуатація свердловин штанговими насосами..............................................173 16.2. Експлуатація свердловин установками занурених відцентрових електронасосів.......................................................................................179 16.3. Гідропоршневі насоси.........................................................................................200 16.4. Заглибні гвинтові насоси....................................................................................208 17. Методика розрахунку та вибору електромеханічного обладнання насосних установок........................................................................................................218 17.1. Методика розрахунку та вибору електромеханічного обладнання водовідливної установки.............................................................................................218 17.2. Розрахунок водозниження та осушення...........................................................236 17.3. Енергоефективність насосних установок.........................................................239 Частина IV. ПНЕВМАТИЧНІ УСТАНОВКИ...........................................................244 18. Поршневі компресори...........................................................................................245 18.1. Теоретичний робочий процес одноступеневого компресора.......................245 18.2. Дійсний процес одноступеневого стиснення.................................................248 18.3. Фактори обмеження ступеня стиснення.........................................................250 18.4. Дво~ та багатоступеневе стиснення.................................................................252 18.5. Основні параметри компресорів......................................................................255 18.6. Регулювання продуктивності...........................................................................256 19. Різновиди та конструкції компресорів................................................................261 19.1. Різновиди компресорів......................................................................................261 19.2. Конструкція поршневих компресорів.............................................................261 19.3. Відцентрові компресори...................................................................................263 19.4. Ротаційні компресори.......................................................................................265 20. Допоміжне обладнанім компресорних станцій.................................................269 20.1. Система охолодження.......................................................................................269 20.2. Система змащення.............................................................................................271 21. Пневматичні мережі..............................................................................................272 22. Методика розрахунку пневматичної установки.................................................274 23. Установки для кондиціювання повітря та утилізації низькопотенціальної теплової енергії............................................................................................................278 23.1. Установки для охолодження повітря...............................................................278 23.2. Типи холодильних машин................................................................................280 23.3. Енергоперегворення в холодильній машині...................................................283 23.4. Робота холодильної машини як теплового насоса для утилізації теплової енергії..................................................................................286 23.5. Установки утилізації теплової енергії за допомогою теплового насоса та оцінювання їх ефективності...................................................288 Список літератури....................................................................................................302