Балластный насос №3

По результатам расчета выполняется построение плана меридианного сечения спирального канала.

3 Расчет объемных потерь3.

1 Расчет протечек

Протечки через переднее уплотнение колеса

Для напорно-пожарных насосов принимаем однощелевое уплотнение:

1) Длина щели уплотнения 2) Диаметр уплотнения 3) При принимаем радиальный зазор 4) Коэффициент трения выбираем в первом приближении 5) Коэффициент расхода в первом приближении 6) Статический напор колеса :7) Напор, теряемый в уплотнении 8) Осевая скорость жидкости в зазоре :9) Окружная скорость колеса на диаметре :10) Коэффициент кинематической вязкости ν выбираем для воды при из таблицы приложения ν = 1,006*11) Число Рейнольдса12) Толщина ламинарного подслоя δ:N-постоянная, имеющая структуру числа Рейнольдса, для воды N=11,513) Принимаем абсолютную шероховатость стенок равной 0,02 мм. Так как Коэффициент трения во втором приближении можно определить по формуле:

14) Коэффициент расхода во втором приближении :15) Расход жидкости через уплотнение во втором приближении 16) Если учесть протечки через переднее уплотнение, которые приводят к течению жидкости в осевом зазоре между передним диском колеса и корпусом, то напор, теряемый в уплотнении:

Рисунок 3.1 — Зависимость коэффициентов Коэффициенты находим по графикам из рис.

3.1Расходный параметр 17) Окружная составляющая абсолютной скорости на выходе из колеса 18) 19) Расход жидкости через уплотнение 20) Относительная величина протечки:

3.2Определение объемного КПДПолученное значение сравниваем с величиной объемного кпд, вычисленной в начале гидравлического расчета:

3.3 Расчет осевого усилия

Рисунок 3.2 -Расчет осевого усилия

Осевая сила давления жидкости складывается из осевого давления на внутреннюю и наружную поверхности колеса. 1) Суммарная осевая сила Где Знак минус говорит о том, что направление действия силы выбрано неправильно. При износе уплотнения рабочего колеса появляется дополнительная осевая сила:

2) Дополнительная осевая сила 3) Полная величина осевого давления жидкости на рабочее колесо при максимально допустимом износе уплотнения: Где уравновешивание осевой силы

В одноступенчатых центробежных насосах получили распространение несколько способов уравновешивания осевой силы:

1) Двусторонний подвод жидкости. Колеса с двусторонним подводом потока при нормальной эксплуатации полностью разгружены от действия осевой силы. При аварийном одностороннем износе какого либо из уплотнений возникает осевая сила, поэтому в конструкции насоса должен быть предусмотрен упорный подшипник.

2) Радиальные накладки. Применение симметрично расположенных радиальных накладок на обеих внутренних поверхностях корпуса насоса позволяет изменить распределение давления по поверхностям рабочего колеса и уменьшить величину осевой силы.

3) Радиальные ребра. Наличие ребер приводит к уменьшению давления жидкости на поверхность ведущего диска и, следовательно, к уменьшению осевой силы. 4) Уплотнение на ведущем диске. Такой способ применяют для разгрузки колес с односторонним всасыванием. Второе уплотнение образует камеру за диском колеса. Жидкость из камеры отводится на вход в колесо либо через разгрузочные отверстия в диске, либо по специальному отводящему каналу. Заключение

Данная работа позволила мне на практике познакомиться с расчётом центробежного насоса, понять некоторые особенности его конструирования. Я понял принцип действия центробежного насоса, познакомился с различными составляющими его конструкции. Рабочее тело (в данном случае вода) в процессе взаимодействия с центробежным насосом меняет свои параметры — изменяется скорость потока, изменяется оказываемое им давление. Всё это я смог проследить в ходе расчётов. Поток в центробежном насосе имеет достаточно сложную структуру, и я на личном опыте проследил изменения, происходящие с ним, в различных частях насоса. Также в ходе выполнения данной работы я познакомился с широкой сферой применения центробежных насосов -от подвода питательной воды к энергетической установке до применения их в канализационных системах.