Курсовая работа Расчет и подбор центробежного насоса в-4, Проверил Омск 2011



Скачать 114.74 Kb.
Дата11.07.2014
Размер114.74 Kb.
ТипКурсовая
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ Российской Федерации


ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ


курсовая работа

Расчет и подбор центробежного насоса
в-4


Выполнила:,

Проверил

Омск 2011



Оглавление


ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ 1

1.Исходные данные 3

2.Методика расчета рабочих колес центробежных насосов 3

3. Методика расчета спиральных отводов центробежных насосов 11

4. Подбор насоса в соответствии с исходными данными по каталогам 16

5. Пересчет характеристик насосов на другие условия работы 16

Литература 21




«Расчет и подбор центробежного насоса»
  1. Исходные данные





Q,

м3/час



Н ,

м


n , об/мин

рабочая среда 1

ρ1 кг/м3

рабочая среда 2

ρ2 кг/м3

Примечание

20

18,8

2900

вода(+20°)

1000

бензин

745

2К-6б



  1. Методика расчета рабочих колес центробежных насосов

2.1. Коэффициент быстроходности



, (2.1)

где Q – в м3/сек; Н – в м; n – об/мин.



2.2. Расчетная производительность насоса с учетом объемных потерь через концевые уплотнения



, (2.3)

где – объемный КПД (коэффициент подачи); обычно значение .





2.3. Приведенный входной диаметр рабочего колеса, м



(2.4)

где Квх – коэффициент входа; gif" align=bottom> – в м3/сек; n – об/мин,



  • для первых ступеней Квх = 4,1-4,5

Приведенный входной диаметр промежуточных ступеней:

2.4. Гидравлический КПД



, (2.5)

обычно значение , D1пр – в мм.



2.5. Полезная мощность насоса, Вт



(2.6)

2.6. Потребляемая мощность, Вт



(2.7)

где - полный КПД насоса.



, (2.8)

где мех = 0,8-0,98 – механический КПД.





2.7. Диаметр вала



  • для консольных насосов

, (2.9)

где N - в кВт; n – в об/мин; dв - в мм.



2.8. Диаметр втулки выбирают из конструктивных соображений



. (2.11)

2.9. Диаметр входного отверстия рабочего колеса, м



(2.12)

2.10. Диаметр рабочего колеса предварительно, м



  • - для nS ≤ 100; (2.13)

2.11. Ширина рабочего колеса на выходе предварительно, м



  • - для nS ≤ 100; (2.15)



2.12. Скорость жидкости на входе в рабочее колесо, м/с

. (2.17)

2.13. Диаметр входа на лопатки рабочего колеса, м



(2.18)

2.14. Расходная составляющая абсолютной скорости жидкости при входе на лопатки рабочего колеса, м/с



(2.19)

где 1 – коэффициент загромождения потока лопатками на входе в рабочее колесо, задается 1 = 0,83 – 0,87.



2.15. Окружная скорость рабочего колеса на диаметре D1 , м/с



(2.20)

2.16. Угол потока при входе на лопатки рабочего колеса, град



(2.21)

2.17. Угол установки лопаток на входе в рабочее колесо, град



, (2.22)

где i1 - угол атаки, задаваемый в пределах i1 = 5 - 10.



2.18. Окружная скорость рабочего колеса на выходе, м/с



(2.23)

2.19. Угол установки лопаток на выходе из рабочего колеса ориентировочно определяется по формуле



, (2.24)

где W1/W2 = 1,3 – 1,6 - для nS ≤ 100;

коэффициенты загромождения 12 = 0,83 – 0,87;

отношение Сr2/Cr1 = 0,8 – 1,1.

Углом βл2 можно также задаться по следующим рекомендациям [1]

Таблица 2.1



nS

40

100

200

300

βл2, град

30-36

25-30

20-22

15-20



2.20. Число лопаток рабочего колеса



, (2.25)

где К = 6,5 – для литых рабочих колес.



2.21. Коэффициент загромождения потока лопатками на выходе из рабочего колеса



, (2.26)

где 2 – толщина лопаток рабочего колеса:



  • для литых рабочих колес 2 = (0,015-0,018)D2;



2.22. Расходная составляющая абсолютной скорости жидкости на выходе из рабочего колеса, м/с

. (2.27)

2.23. Теоретический напор рабочего колеса, м



(2.28)

2.24. Теоретический напор рабочего колеса при бесконечном числе лопаток, м



(2.29)

где  - коэффициент уменьшения теоретического напора, определяемый по формуле К. Пфлейдерера



, (2.30)



2.25. Уточненное значение окружной скорости рабочего колеса при отсутствии закрутки потока при входе на лопатки (Сu1 = 0) , м/с



. (2.31)

Если полученное значение U2 отличается от ранее полученного по формуле (2/23) более чем на 1%, следует произвести перерасчет, задавшись другими значениями углов βл2, количеством лопаток zл .



2.26. Окружная составляющая абсолютной скорости жидкости на выходе из рабочего колеса, м/с



(2.32)

2.27. Угол выхода потока из рабочего колеса в абсолютном движении



. (2.33)

2.28. Безразмерные коэффициенты

2.28.1. Коэффициент полезного напора

, (2.34)

ориентировочные значения п приведены в табл. 2.2 в зависимости от коэффициента быстроходности.



Таблица 2.2



nS

до 40

40-80

80-100

100-200

150-350

400-600

600-1000

1000-2000

п

1,0-1,2

1,0-1,1

0,9-1,0

0,6-0,9

0,6-0,7

0,4-0,6

0,2-0,4

0,06-0,16

2.28.2. Коэффициент производительности

. (2.35)

2.29. Расчет профиля лопаток в радиальной плоскости



  • радиус средней линии лопатки

; (2.36)



  • радиус центров окружностей лопаток

. (2.37)

2.30. Построение эскиза рабочего колеса насоса.

По выполненным расчетам основных размеров рабочего колеса построить его эскиз в масштабе в соответствие с рис. 2.1.
Рис. 2.1. Основные размеры рабочего колеса

3. Методика расчета спиральных отводов центробежных насосов


Спиральный отвод (улитка) предназначен для сбора жидкости, выходящей из колеса и направления ее в нагнетательный патрубок. В спиральном отводе, кроме того, происходит частичное преобразование кинетической энергии жидкости в потенциальную.

Спиральный отвод состоит из спиральной камеры и диффузорного патрубка.

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. 3.1).

3.1. Внутренний диаметр улитки при расположении ее за рабочим колесом обычно принимают

. (3.1)

Для улучшения виброакустических показателей насоса зазор между рабочим колесом и «языком» улитки еще более увеличивают



  • - для ;



однако, увеличение зазора приводит к дополнительным потерям вследствие циркуляции присоединенной массы жидкости.

3.2. Ширина улитки на внутреннем диаметре



. (3.2)

3.3. Угол раскрытия боковых стенок улитки на основании конструктивных соображений



= 15-50. (3.3)

= 35

Следует иметь в виду, что малые углы раскрытия улитки увеличивают радиальные габариты компрессора.

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  - угол разворота поперечного сечения улитки, град; А и В – промежуточные величины.



, (3.5)



. (3.6)

Расчет отношения Rн/Rвн по формуле (3.4) для различных углов разворота поперечного сечения улитки ведется численными методами, либо строится график .

В объеме курсовой работы для выполнения эскиза продольного разреза насоса достаточно рассчитать отношение Rн/Rвн для углов разворота  = 22,5; 90; 180; 270; 360.









3.5. Наружный радиус улитки



. (3.7)

 = 22,5

 =90 ;

 =180 ;

 =270 ;

 =360.

3.6. Радиус закругления углов наружной стенки улитки рассчитывается по формуле

, (3.8)

где .

При  = 22,5

3.7. Площадь выходного сечения улитки, м2:



, (3.9)

где коэффициентом 0,98 учтено уменьшение площади сечения из-за наличия радиусов закругления r0 ; Rн в формуле (3.9) для  = 360.



3.8. Скорость жидкости в конечном сечении (на выходе из спирального отвода), м/с



. (3.10)

Если скорость на выходе из спирального отвода превышает максимально допустимую (обычно для жидкостей не более 2 м/с), тогда выполняют расчет длины и диаметра выходного сечения диффузорного нагнетательного патрубка, задавшись скоростью в конечном сечении Ск.

3.9. Диаметр нагнетательного патрубка, м

. (3.11)

3.10. Площадь сечения нагнетательного патрубка, м2



.

3.11. Угол раскрытия эквивалентного диффузора задается на основании опытных рекомендаций

н.п = 6 – 12° .

н.п = 9°

3.12. Длина нагнетательного патрубка, м

.

3.13. Построение эскиза спирального отвода (улитки).

По выполненным расчетам основных размеров спирального отвода построить его эскиз в масштабе в соответствие с рис. 3.1.

Рис. 3.1. Улитка с трапециевидным поперечным сечением


4. Подбор насоса в соответствии с исходными данными по каталогам


В соответствии с исходными данными по напору Н и производительности Q по каталогу [3] подобран насос.

Данные по насосу 2К-6б



Подача, Q м3

Полный напор, Н м

Число оборотов n в мин

Мощность N на валу насоса кВт

Мощность N электродв., кВт

КПД,%

Диаметр раб колеса D мм

Допустимая вакуумметри высота всасывания Ндопвак м

20

5,5

2900

1,6

2,8

65

132

7,2



5. Пересчет характеристик насосов на другие условия работы


5.1. Пересчет на другие числа оборотов.

Для новых оборотов n, составляющих 110% и 80% от номинальных n построить форму характеристик насоса , , . Пересчет производится по формулам



, (5.1)

, (5.2)

. (5.3)







5.2. Пересчет на другой диаметр рабочего колеса.

Для новых диаметров рабочего колеса D2, составляющих 90% и 75% от номинального D2 построить форму характеристик насоса , , при числе номинальном числе оборотов n. Пересчет производится по формулам



, (5.4)

, (5.5)

. (5.6)




5.3. Пересчет на другую жидкость.

Построить характеристики насоса при условии работы на другой жидкости – нефти или нефтепродукта с плотностью , кг/м3 и кинематической вязкостью , м2/с.

Переходное число Рейнольдса, выше которого режим автомодельный и вязкость перекачиваемой жидкости не влияет на характеристики

. (5.7)



-

число Рейнольдса для другой жидкости



Напор насоса, работающего на нефти:

если

, м (5.8)

если



. (5.9)

где Нв – напор насоса на воде, м.



Производительность насоса на другой жидкости



, м3/с (5.10)

где - производительность насоса на воде, м3/с.



Полный КПД насоса на другой жидкости



, (5.11)

где в - полный КПД насоса при работе на воде, , А – эмпирические коэффициенты



, (5.12)



(5.13)



Полезная мощность насоса при работе на другой жидкости



, Вт. (5.14)

Потребляемая мощность насосом при работе на другой жидкости



, Вт (5.15)



Литература





  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.


Похожие:

Курсовая работа Расчет и подбор центробежного насоса в-4, Проверил Омск 2011 iconПрактическая работа №1. Расчет основных параметров пневматического высевающего аппарата
Практическая работа №2. Исследование работы центробежного тукового разбрасывателя
Курсовая работа Расчет и подбор центробежного насоса в-4, Проверил Омск 2011 iconСпецификации могут быть изменены без уведомления
Принцип действия системы охлаждения принудительная циркуляция при помощи центробежного водяного насоса
Курсовая работа Расчет и подбор центробежного насоса в-4, Проверил Омск 2011 iconКурсовая работа уильям оккам. Доказательная наука и опыт аспирант Конев В. М. Проверил
Политические, правовые, теологические воззрения Оккама в условиях исторической среды
Курсовая работа Расчет и подбор центробежного насоса в-4, Проверил Омск 2011 iconПодбор формул по графику. Линия тренда Подбор формул со многими неизвестными Расчет стоимости недвижимости Оценка эффективности рекламы Подбор формул по графику. Линия тренда
По ним с определенной мерой близости пытаются восстановить эмпирическую формулу (уравнение), которая может быть использована для...
Курсовая работа Расчет и подбор центробежного насоса в-4, Проверил Омск 2011 iconКурсовая работа Проверил преподаватель: Ромашина Н. Н.
Уставом о дисциплине работников железнодорожного транспорта, должностной инструкцией, приказами и инструкциями Министерства путей...
Курсовая работа Расчет и подбор центробежного насоса в-4, Проверил Омск 2011 iconКурсовая работа по Эиэ работу выполнил
Расчет методом контурных токов(контуры с источниками тока и не будут включены в систему)
Курсовая работа Расчет и подбор центробежного насоса в-4, Проверил Омск 2011 iconЭксплуатация ЭВМ и систем Контрольно-курсовая работа
Расчет надежности комплекса программ с помощью марковской модели матричным методом
Курсовая работа Расчет и подбор центробежного насоса в-4, Проверил Омск 2011 iconКурсовая работа Определение эйлерова пути на Прологе Халипский Сергей Николаевич Специальность: 230105
Ваша курсовая работа обладает недостатком, что не позволяет считать ее выполненной
Курсовая работа Расчет и подбор центробежного насоса в-4, Проверил Омск 2011 iconКурсовая работа на тему "Математический расчет дальности Wi-fi сигнала" Работу Студент группы с-64
Для начала, разберемся в том, что же из себя представляет технология Wi-Fi. Технологией Wi-Fi называют один из форматов передачи...
Курсовая работа Расчет и подбор центробежного насоса в-4, Проверил Омск 2011 iconЛабораторная работа №5 «Фильтрация цифровых сигналов» Проверил: Шапин А. Г. Новосибирск, 2011 Часть 1 Обязательная
Исходя из настроек блоков, определите частоту (не путать с периодом!!!) синусоидального сигнала
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org