Расчет и подбор центробежного насоса - Курсовая работа

Устройство для напорного перемещения материалов (всасывания и нагнетания), главным образом, жидкостей, с сообщением им внешней энергии назвали насосом. В соответствии с ГОСТ 17389-72 классификация всех насосов разделена на виды и разновидности по различным признакам, например, по принципу действия конструкции. Условно насосы можно разделить на две группы: 1) насосы-машины, приводимые в действие от двигателей; С осевым выходом Жидкость подводится в направлении оси рабочих органов Двухстороннего входа Жидкость подводится к рабочим органам с двух противоположных сторон1.1 Объемная производительность насоса Q = 34 м3/час; 0,00944м3/сек 1.4 Рабочая среда1(вода) с плотностью rв = 998,23кг/м3, кинематическая вязкость vv=0,0000012.3 Приведенный входной диаметр рабочего колеса в м: (2.4) где Квх - коэффициент входа; - в м3/сек; n - об/мин, - для первых ступеней Квх = 4,1-4,5 2.14 Расходная составляющая абсолютной скорости жидкости при входе на лопатки рабочего колеса в м/с: (2.19) где t1 - коэффициент загромождения потока лопатками на входе в рабочее колесо, задается t1 = 0,83 - 0,87. 2.17 Угол установки лопаток на входе в рабочее колесо в град: , (2.22) где i1 - угол атаки, задаваемый в пределах i1 = 5 - 10°. 2.19 Угол установки лопаток на выходе из рабочего колеса ориентировочно определяем по формуле: , (2.24) где W1/W2 = 1,3 - 1,6 - для NS ? 100; 2.22 Расходная составляющая абсолютной скорости жидкости на выходе из рабочего колеса, м/сСпиральный отвод (улитка) предназначен для сбора жидкости, выходящей из колеса и направления ее в нагнетательный патрубок. Наиболее часто в конструкциях насосов применяют спиральные отводы с трапециевидным поперечным сечением. Расчет улитки трапециевидного поперечного сечения с постоянным внутренним диаметром и увеличивающимся наружным диаметром ведется по закону постоянной циркуляции (рис. Для улучшения виброакустических показателей насоса зазор между рабочим колесом и «языком» улитки еще более увеличиваем 3.4 Отношение наружного радиуса улитки (Rн=Dн/2) к внутреннему радиусу (Rвн=Dвн/2) вычисляется на основе закона изменения ширины трапециевидного сечения улитки без учета закругления углов наружной стенки: , (3.4) где q° - угол разворота поперечного сечения улитки, град; А и В - промежуточные величины.В соответствии с исходными данными по напору Н и производительности Q по каталогу подобран насос.Для новых оборотов n?, составляющих 110% и 80% от номинальных n построить форму характеристик насоса , , . Пересчет производится по формулам Характеристика насоса при изменении числа оборотов Для новых диаметров рабочего колеса D?2, составляющих 90% и 75% от номинального D2 построить форму характеристик насоса , , при числе номинальном числе оборотов n. Построить характеристики насоса при условии работы на другой жидкости - нефти или нефтепродукта с плотностью rn=610,3 кг/м3 и кинематической вязкостью nn =0,000000231 м2/с.

Оглавление

Введение

1. Исходные данные

2. Расчет рабочего колеса центробежного насоса

3. Расчет спирального отвода центробежного насоса

4. Подбор насоса в соответствии с исходными данными по каталогам

5. Пересчет характеристик насосов на другие условия работы

Библиографический список

Насосы и насосное оборудование

В жизни и в своем развитии человек всегда испытывал необходимость в перемещении (транспортировании) различных веществ, гидросмесей, а так же сыпучих, вязких и других материалов.

Устройство для напорного перемещения материалов (всасывания и нагнетания), главным образом, жидкостей, с сообщением им внешней энергии назвали насосом. Изобретение насоса относится к глубокой древности. История развития насосостроения, как и все развитие техники, связана с потребностями человеческого общества на каждом этапе его развития, и к ней причастны многие умы человечества.

В соответствии с ГОСТ 17389-72 классификация всех насосов разделена на виды и разновидности по различным признакам, например, по принципу действия конструкции.

Условно насосы можно разделить на две группы: 1) насосы-машины, приводимые в действие от двигателей;

2) насосы-аппараты, действующие за счет других источников энергии и не имеющие движущихся рабочих органов.

3) Насосы-машины бывают: - лопастные (центробежные, осевые, вихревые);

- объемные (поршневые, роторные, шестеренные, винтовые, пересталтические и др.).

Название насоса Конструктивное исполнение и особенности

Горизонтальный Ось вращения рабочих органов, например рабочих колес, расположена горизонтально в независимости от расположения оси привода или передачи

Вертикальный Ось вращения рабочих органов расположена вертикально

Консольный Рабочие органы расположены на консольной части вала

Моноблочный Рабочие органы расположены на валу двигателя

С выносными опорами Подшипниковые опоры изолированы от перекачиваемой среды

С внутренними опорами Подшипниковые опоры соприкасаются с перекачиваемой жидкостью

С осевым выходом Жидкость подводится в направлении оси рабочих органов

С боковым выходом Жидкость подводится в направлении, перпендикулярном оси рабочих органов

Двухстороннего входа Жидкость подводится к рабочим органам с двух противоположных сторон

Одноступенчатый Жидкость подводится одним комплектом рабочих органов

Многоступенчатый Жидкость подводится двумя или более последовательно соединенными комплектами рабочих органов

Секционный Многоступенчатый насос с торцевым разъемом каждой ступени

С торцевым разъемом С разъемом корпуса в полости, перпендикулярной оси рабочих органов

Футерованный Проточная часть футерована (облицована) материалом, стойким к воздействию подаваемой среды

Погружной Устанавливается под уровнем подаваемой жидкости

Полупогружной Насосный агрегат с погружным насосом, двигатель которого расположен над поверхностью жидкости

Самовсасывающий Обеспечивает заполнение подводящего трубопровода жидкостью непосредственно, без использования дополнительных устройств

Регулируемый Обеспечивает в заданных пределах изменение напора и подачи

Герметичный Полностью исключает контакт подаваемой жидкости с окружающей атмосферой

Насосы - аппараты бывают: - струйные;

- газлифты (в том числе эрлифты);

Кроме этого известны устройства и другого назначения: - вакуумные насосы;

- тепловые насосы.

Лопастные насосы являются основным типом насосов (не менее 75% промышленных насосов) по производительности, универсальности и распространенности

Центробежные насосы

Центробежные насосы составляют основной класс насосов. Перекачивание жидкости или создание давления производится вращением одного или нескольких рабочих колес. В результате воздействия рабочего колеса жидкость выходит из него с более высоким давлением, и большей скоростью, чем при входе. При этом происходит поворот потока жидкости на 90? от осевого направления к радиальному. Выходная скорость преобразуется в корпусе центробежного насоса в давление перед выходом жидкости из насоса.

Рис. 1. Центробежный насос

На рис.1 показана схема типичного центробежного насоса. Жидкость поступает к центральной части рабочего колеса (крыльчатке). Крыльчатка установлена на валу в корпусе и приводится во вращение электрическим или другим двигателем. Энергия вращения передается крыльчаткой жидкости; жидкость перемещается на периферию крыльчатки, собирается в кольцевом коллекторе (улитке) и удаляется через выходной патрубок. Патрубок имеет расширяющуюся форму; скорость потока в нем падает, и часть кинетической энергии жидкости, приобретенной в рабочем колесе насоса, преобразуется в потенциальную энергию давления. Увеличение давления на выходе из насоса может быть достигнуто увеличением либо частоты вращения, либо диаметра крыльчатки.

Вход жидкости в колесо организован в центре. Далее жидкость захватывается лопатками (для уменьшения утечек и повышения прочности лопатки с боков закрыты дисками), отбрасывается к периферии и далее попадает в улитку (корпус насоса).

В данной конструкции насоса хорошо видно увеличивающееся сечение для прохода жидкости между рабочим колесом и корпусом. Далее проходное сечение резко уменьшается (отсечка потока) и в корпусе организуется канал или отверстие для отвода жидкости.

Наиболее распространенным типом центробежных насосов являются одноступенчатые центробежные насосы с горизонтальным расположением вала и рабочим колесом одностороннего входа.

Рис. 2. Схема центробежного самовсасывающего насоса НЦС-1: 1 - донный клапан; 2 - всасывающий патрубок; 3 - центробежный насос; 4 - подающий патрубок; 5 - электродвигатель; 6 - рама

Определяющими техническими параметрами насоса являются подача и напор (давление).

Подача - это объем жидкости, передаваемой в единицу времени, выраженный в м3/час или л/сек.

Напор - это разность удельных энергий жидкости в сечениях после и до насоса, выраженная в метрах водного столба.

Кроме этого, важнейшими параметрами насоса являются потребляемая мощность N и КПД ?.

1. Михайлов А.К., Малюшенко В.В. Лопастные насосы. Теория, расчет и конструирование.- М.: Машиностроение, 1977.- 288 с.

2. Ломакин А.А. Центробежные и осевые насосы.- М-Л.: Машиностроение, 1966.- 364 с.

3. Насосы центробежные и осевые. Справочник М.-1972.

Размещено на .ru