- •Введение.
- •Задание.
- •Расчет параметров центробежного насоса и характеристик рабочего колеса.
- •1. Параметры насоса.
- •2. Параметры ступени.
- •3. Определение основных размеров на входе в рабочее колесо.
- •4 .Определение основных размеров на выходе из рабочего колеса.
- •5. Расчет и построение меридианного сечения и колеса в плане
- •6. План рабочего колеса.
- •7. Проверочный расчет на кавитацию.
- •8. Построение приближенной напорной характеристики насоса
- •9. Расчет и построение отвода насоса
- •10. Расчет осевой силы, действующей на ротор насоса и разгрузочного устройства.
Расчет параметров центробежного насоса и характеристик рабочего колеса.
1. Параметры насоса.
Подача конденсатного насоса определяется следующим образом:
, ;
Напор конденсатного насоса рассчитывается по формуле для схемы без деаэратора:
Члены, входящие в данные формулы:
где - плотность перекачиваемой жидкости;
,
где - коэффициент гидравлического сопротивления;
- число Рейнольдса;
Для жидкости с параметрами Pкнпод =с диаэратором и Т = 326К имеем следующие значения плотности и кинематической вязкости:
В свою очередь скорость жидкости выражается как:
, ;
Находим число Рейнольдса:
Полученное значение числа Рейнольдса Re следовательно, рассчитываем коэффициент гидравлического сопротивления по формуле Германа:
2. Параметры ступени.
Насосы с последовательным соединением рабочих колёс называются многоступенчатыми. Напор такого насоса равен сумме напоров отдельных ступеней, а подача насоса равна подаче одной ступени:
; ;
где – число ступеней;
Определяем критический кавитационный запас энергии для конденсатного насоса без деаэратора:
;
где = 17,3 - давление насыщения жидкости при заданной температуре Т =
330К;
- гидропотери всасывающего трубопровода;
- коэффициент запаса, который принимается . Принимаем
Определим максимально допустимую частоту вращения рабочего колеса:
- кавитационный коэффициент быстроходности, который выбирается исходя из
назначения насоса, - для конденсатного насоса;
Определим рабочую частоту вращения колеса насоса:
,
где - коэффициент быстроходности; - для конденсатного насоса; принимаем
Условие правильного выбора коэффициента быстроходности - согласование частот вращения согласно неравенству (причем не следует брать меньше 50).
Условие правильного выбора коэффициента быстроходности выполнено, так как .
Расчетная подача колеса может быть найдена по выражению:
,
где - объёмный КПД, который находится как:
,
где - учитывает протечку жидкости через переднее уплотнение;
Теоретический напор находится по формуле:
,
где - гидравлический КПД, который определяется как:
,
где - приведенный диаметр входа в рабочее колесо, принимается .
Гидравлические потери возникают из-за наличия трения в каналах проточной части.
Механический КПД найдем по формуле:
,
где учитывает потери энергии на трение наружной поверхности колеса о перекачиваемую жидкость (дисковое трение):
;
- учитывает потери энергии на трение в подшипниках и сальниковых устройствах насоса. Принимаем
Общий КПД насоса определяется как:
;
КПД судовых центробежных насосов лежит в пределах от 0,55 до 0,75.
Потребляемая мощность насоса:
;
Максимальная мощность при перегрузках определяется:
;