В системах питания ЭХГ с принудительной циркуля­цией реагентов побуждение потоков газов и электролита по замкнутым контурам и подача воздуха в открытые прямоточные тракты водородно-воздушных ЭХГ осу. ■- ствляются специальными агрегатами-побудителями. К їх числу относятся:

циркуляторы эжекционного или механического типа (вентиляторы), применяемые в замкнутых газовых кон­турах отвода воды и выноса инертных газов из зоны реакции в общий объем контура;

циркуляционные насосы электролитных контуров;

нагнетатели воздуха водородно-воздушных ЭХГ.

Принцип действия, конструкция и рабочие параметры этих агрегатов определяются следующими факторами:

функциональным назначением контуров;

фпзико-химпческнмп свойствами рабочей среды (реа­гентов) ;

параметрами потоков, обеспечивающими выполнение функций данного контура.

К числу параметров потоков, определяющих характе­ристики агрегатов, относятся следующие величины:

а) контурный объемный расход реагента QK, м3/с, или массовый расход QmK, кг/с;

б) активный объемный расход газа на реакцию в ТЭ Qp, м3/с, или массовый расход Qmp, кг/с;

в) кратность циркуляции в замкнутых контурах К— =Qn>K,'Qmp;

г) сопротивление контура р2К, Па [5.14, с. 27]

п

(5.45)

.де ргт — сопротивление трения в трубопроводах контура (тракта) от сечения входа до сечения выхода, Па; Pzwi — местные сопротивления л элементов контура, Па;

д) статическое давление и температура в контуре рк, Па, и t, К;

е) плотность реагента в контуре при заданных усло­виях состояния: у,;, кг/м3;

ж) площади начального и конечного сечений контура S„ и SK, м2.

По этим величинам определяются три основных пара­метра рабочей характеристики газовых агрегатов и ра­ботающих в замкнутых контурах гидроагрегатов.

Первый параметр — подача Q, м3/с, в рабочей точке Л расходно-напорной характеристики (см. рис. 5.23), которая должна соответствовать максималь­но -'Лусонтурному расходу

Второй параметр—

статическое давление, раз­виваемое агрегатом, Дрст в рабочей точке А характери­стики, необходимое для преодоления гидравлическо­го сопротивления контура Ргк при максимальном рас­ходе реагента,

ЛРс-.-=Рж,

Рис. 5.23. Рабочая точка рас - тогда полное давление, раз - ходно-напорной характеристи - виваемое агрегатом, рабо - ки центробежного агрегата. тающим в любом замкнутом контуре или открытом газовом тракте, будет

где ун и ук — скорости потока на входе и выходе агре­гата.

Давление, создаваемое центробежными агрегатами, в некоторых расчетах удобнее выражать через напор в метрах H=Apa/yg, где у— плотность рабочей среды, кг/м3; g — нормальное ускорение свободного падения.

Третий параметр — потребляемая агрегатом мощность

Р потр=: QAPrr/Лп (5.47)

или, выражая давление через напор,

7>noTp=Qy§77/у]п, (5.48)

где рп—ЛгЛобЛмехЛдв — полный КПД агрегата, равный произведению гидравлического, объемного, механическо­го КПД и КПД двигателя.

Из выражений (5.45) — (5.48) видно, что потребляемая механи­ческими агрегатами мощность (являющаяся частью энергозатрат на собственные нужды ЭХГ) зависит от сопротивления контуров pZK, поэтому схемно-конструктивные решения при разработке контуров должны обеспечивать возможно низкие значения сопротивлений всех его элементов, в тон числе сопротивлений проходных сечений газовых и электролитных полостей ТЭ, теплообменных аппаратов, фильтров и т. д. Это требование распространяется и на контуры, в которых потоки реагентов создаются эжекционными циркулято­рами, так как их производительность сильно зависит от сопротивле­ния сети и ограничивается относительно малыми перепадами давле­ния, которые может создать эжектор. В связи с этим разработку контуров необходимо вести в комплексе с разработкой агрегатов —

побудителей потоков реагентов. Неучет свойств, присущих агрега­там различного типа, при разработке систем в целом может приве­сти к неоправданно высоким затратам энергии на привод агрегатов, существенному усложнению их конструкций или невозможности по­лучения требуемых параметров потоков.

Рабочие параметры проектируемых агрегатов могут быть опре­делены только применительно к энергоустановке с конкретным схем­но-конструктивным решением системы питания и мощностью, поэто­му для общей ориентировки ниже приводятся опытные данные о производительности и потребляемой агрегатами мощности, отне­сенные к 1 кВт мощности ЭУ, а также данные о создаваемом этими агрегатами давлении и об их КПД (см. табл. 5.1). Используя

приведенные данные, можно ориентировочно определить параметры агрегатов для достаточно широкого ряда мощностей ЭУ.

Оценка данных, помещенных в табл. 5.1, позволяет охарактери­зовать агрегаты систем питания мощностью до 10 кВт (в единичной батарее ЭХГ) как агрегаты микрорасходного класса. Действитель­но, машины общего назначения обычно имеют подачу, на 2—3, по-, рядка большую, чем рассматриваемые агрегаты.

Это обстоятельство оказывает существенное влияние на выбор приципа действия и конструкции агрегатов для ЭХГ и вносит ряд особенностей в методику их проектирования и расчета.