 |
|
Центробежные насосы
КУРСОВАЯ РАБОТА
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА
Содержание
Введение…………………………………….………..…..…………………...………
1. Гидравлический расчет………………………………………………..………..
1.1 Расчет параметров на входе в колесо………………….………………..….……
1.2 Расчет параметров на выходе из колеса……………………………...….………
1.3 Расчет приближенного профиля лопаток…………………………….…..........
1.4 Расчет утечек и объемного КПД…………………………………………..…….
1.5 Расчет гидравлического КПД лопастного колеса……………………….……..
1.5.1 Потери на трение в межлопаточных каналах……………..………………..
1.5.2 Потери на вихреобразование………..…………………………………………
1.5.3 Потери на диффузорность………….…………………………………………
1.5.4 Суммарные потери напора в лопастном колесе……………………...………
1.6 Расчет теоретического напора насоса………………..………………………….
1.7 Расчет спирального отвода…………...…………………………………………..
1.7.1 Расчет отвода…..………………………………………………………………
1.7.2 Потери в спиральном отводе….……………………………………………….
1.7.3 Потери в коническом диффузоре…………...…………………………………
1.8 Расчет спирального отвода……………..……………………………….………..
1.9 Расчет осевой силы, действующей на ротор насоса………………….………..
1.10 Расчет радиальной силы, действующей на рабочее колесо…………………..
2. Прочностной расчет насоса……………………………...………………………
2.1 Расчет диаметра вала…………………..……………………….……….
2.2 Расчет шпоночного соединения………...………………………………………..
2.3 Выбор и расчет муфты…………………………………………………………....
2.4 Прочностной расчет корпуса полумуфты……………………………………….
2.5 Выбор и расчет подшипников……………………………………………………
Заключение…………...………………………………………………………………
Список используемой литературы…………….…………………………………..
ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ:
Проектирование центробежного насоса
Вариант №06
Исходные данные:
Расход через насос Q=50м3/час;
Напор насоса Н=12,5м;
Число оборотов 1450об/мин;
Давление избыточное на входе РВХ=1.013*105Па;
Плотность жидкости γ=1000;
Динамическая вязкость жидкости μж=1.01*10-3;
Давление упругости паров Рп=2.314*103Па;
Нормальная толщина лопасти:
- на входе δ1=0.005;
- на выходе δ2=0.01.
Образец сборочного чертежа.
Введение:
Насосы и насосное оборудование.
В жизни и в своём 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.
Насосы-машины бывают:
- лопастные (центробежные, осевые, вихревые);
-объемные (поршневые, роторные, шестеренные, винтовые, пересталтические и др.).
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 колёс. 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 90º 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.
| 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 разъёмом каждой ступени |
| С торцевым разъёмом | С разъёмом 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 |