И.С. Березин, И.И. Малахов
Расчет одноступенчатого центробежного насоса
Омск 2013
Министерство транспорта Российской Федерации
Федеральное агентство морского и речного транспорта
Омский институт водного транспорта (филиал)
федерального бюджетного образовательного учреждения
высшего профессионального образования
«Новосибирская государственная академия водного транспорта»
Кафедра Специальных технических дисциплин
И.С. Березин, И.И. Малахов
Расчет одноступенчатого центробежного насоса
Методическое пособие
Омск 2013
УДК
ББК
Б48
Рецензент:
Работа одобрена учебно-методическим советом филиала в качестве методического пособия по выполнению курсовой работы «Расчет одноступенчатого центробежного насоса» по дисциплине «Судовое вспомогательное энергетическое оборудование» для специальностей180405 «Эксплуатация судовых энергетических установок» и 180103 «Судовые энергетические установки».
Березин, И.С. Расчет одноступенчатого центробежного насоса [Текст]: Методическое пособие по выполнению курсовой работы по дисциплине СВЭО / И.С. Березин, И.И. Малахов – Омск: ОИВТ (филиал) ФБОУ ВПО «НГАВТ», 2013. – 58 с.
Разработано методическое пособие по расчету одноступенчатого центробежного насоса по дисциплине СВЭО. Приводятся варианты заданий, методика и последовательность выполнения, объем работы и правила её выполнения. Методическое пособие предназначено для выполнения курсовой работы «Расчет одноступенчатого центробежного насоса» для студентов специальностей: 180405 «Эксплуатация судовых энергетических установок», 180103 «Судовые энергетические установки».
© ОИВТ (филиал) ФБОУ ВПО
«НГАВТ», 2013
Оглавление
Введение 4
1 Состав курсовой работы, требования, предьявляемые к ней 5
1.1 Требования к содержанию курсовой работы 5
1.2 Требования к оформлению курсовой работы 6
1.3 Варианты заданий на курсовую работу 6
2 Гидравлические расчеты 9
2.1 Особенности расчетов насосов типа «К» и «Д» 9
2.2 Определение мощности, потребляемо насосом 10
2.3 Расчет окружности входа рабочего колеса 11
2.4 Расчет окружности выхода рабочего колеса 13
2.5 Построение теоретического профиля лопатки 14
2.6 Расчет основных размеров и построение контура обводного канала (улитки) корпуса 16
2.7 Определение максимальной высоты всасывания 19
3 Расчет на прочность основных элементов центробежного насоса 20
3.1 Расчет внешних нагрузок 20
3.1.1 Расчет вала на статическую прочность 26
3.1.2 Расчет вала на выносливость 33
3.1.3 Расчет вала на жесткость 36
3.2 Расчет шпоночного соединения 37
3.3 Расчет рабочего колеса 38
3.3.1 Расчет диска колеса из хрупкого материала. 38
3.4.1 Расчет цилиндрической части корпуса. 42
3.4.2 Расчет крышек корпуса консольного насоса. 44
3.4.3 Расчет болтов (шпилек), соединяющих детали корпуса. 44
3.5 Выбор муфты 46
3.6 Выбор подшипников вала рабочего колеса 46
4 Расчет объемных потерь в уплотнениях насоса 49
5 Расчет и построение напорно расходной характеристики насоса 53
ПРИЛОЖЕНИЯ 57
Список литературы 59
Введение
Дисциплина «Судовое вспомогательное энергетическое оборудование» изучается студентами специальностей 180405 «Эксплуатация судовых энергетических установок» и 180103 «Судовые энергетические установки».
Рабочей программой дисциплины предусмотрено изучение теории и расчета центробежного насосов и выполнение курсовой работа по центробежному насосу.
Задание на курсовую работу выдаются персонально каждому студенту на первом практическом занятии. В течение семестра на практических занятиях даются объяснения по выполнению отдельных разделов курсовой работы и осуществляется контроль за состоянием дел по выполнению курсовой работы.
Защита курсовой работы производится не позднее предпоследней недели семестра.
1 Состав курсовой работы, требования, предьявляемые к ней
1.1 Требования к содержанию курсовой работы
Курсовая работа должна состоять из пояснительной записки и трёх листов графического материала.
Пояснительная записка должна содержать:
- титульный лист;
- задание;
- содержание;
- введение;
- исходные данные, взятые по варианту;
- расчетную часть;
- список литературы.
В задании указывается:
- тип насоса;
- перекачиваемое вещество;
- подача, Q, м 3/ч;
- напор развиваемым насосом, м.в.ст.;
- высота всасывания, Нвс, м.в.ст.;
- температура перекачиваемой среды, Твс;
- частота вращения (ориентировочная, уточняется при расчетах), мин-1.
Расчетная часть должна содержать:
- расчет рабочего колеса;
- расчет спирального отвода;
- расчет максимальной вакуумметрической высоты всасывания;
- расчет осевого усилия;
- расчет основных деталей на прочность;
- выбор подшипников, уплотнений и других основных деталей;
- расчет утечек через уплотнения;
- расчет и построение напорно-расходной характеристики насоса.
Графическая часть содержит 3 листа формата А3:
Лист 1 – Профиль лопатки рабочего колеса в масштабе с сохранением вспомогательных линий построения, треугольники скоростей, спиральный канал и диффузор в масштабе, напорно-расходная характеристика насоса;
Лист 2 – Общий вид центробежного насоса. Содержит одну проекцию-разрез насоса вдоль оси вала и перечень элементов. На поле чертежа приводятся технические характеристики насоса;
Лист 3 – Рабочий чертеж вала насоса. Лист выполняется по указанию преподавателя.