Задание
Расчет рабочего колеса центробежного насоса для подачи воды Q под избыточным давлением p2, при давлении входа 10кПа. Частота вращения ротора насоса n.
Исходные данные:
Q = 190 м3/ч
р2 = 200 кПа
n = 1500 об/мин
1 Расчет гидросистемы
Рассчитываем создаваемый напор
р2,р1 – давление выхода, входа в насос, Па;
– плотность
жидкости, текущей по насосу, кг/м3;
g – ускорение свободного падения, м/с2.
20
м
Рассчитываем коэффициент быстроходности
n – число оборотов ротора насоса, об/мин;
Q – производительность, м3/с
Н – создаваемый напор, м.
136, Т.О это нормальный насос
Определяем объемный кпд
Для первого приближения принимаем, а = 0,68, тогда:
0,97
Определяем гидравлический кпд
D1П – условный диаметр живого сечения входа в рабочее колесо;
При проектировочных расчетах существует статистическая зависимость для определения приведенного диаметра:
0,14
0,91
Принимаем
механический КПД
0,95
Определяем полное кпд насоса
Определяем мощность на валу
кВт
Коэффициент запаса мощности, для насоса с мощностью менее 20 кВт равен 1,25
кВт
2 Описание конструкции спроектированного насоса
Корпус спроектированного горизонтального одноступенчатого насоса с осевым входом жидкости типа К представляет собой чугунную отливку, внутренняя плоскость которой выполнена в виде спирали с диффузорным каналом, переходящим в патрубком. Корпус насоса крепится к фланцу опорной станины четырьмя болтами. Напорный патрубок направлен вертикально вверх. Передняя крышка корпуса насоса отливается за одно целое с входным патрубком является съемной, что позволяет осматривать рабочие органы насоса без его демонтажа . В корпусе выполняется отверстие закрываемые пробки: в нижней части – для сливания воды из полости корпуса насоса перед длительной его остановкой или разборкой; в верхней части спирального отвода – для удаления воздуха из корпуса насоса при его заливки перед пуском. Крышка корпуса для увеличения ресурса работы насоса защищена сменным уплотнительным кольцом.
Рабочее колесо закрытого типа закреплено на валу насоса шпонкой и гайкой. Для разделения в корпусе насоса полостей низкого и высокого давления предусмотрен узел уплотнения лопастного колеса, который образован кольцевыми выступами на дисках колеса и защитными уплотняющими кольцами, установленными в передней крышке корпуса.
Вал насоса изготавливается из высококачественной стали 40Х. опорами вала служат два подшипника, находящиеся в масляной ванне, которая размещена в опорном кронштейне. Насос имеет внешнюю шарикоподшипниковою опору и внутреннюю в виде бронзовой втулки, запрессованной в корпусе насоса. К внешней опоре подается густая смазка из масленки, внутренняя опора смазывается и охлаждается перекачиваемой жидкостью.
Для повышения ресурса работы насоса и предотвращения износа вала в зоне узла сальникового уплотнения на вал надета сменная защитная втулка.
Опорная стойка представляет собой опорный кронштейн, на котором с помощью болтов закрепляется корпус насоса и в шарикоподшипниковых опорах устанавливается вал насоса. Шарикоподшипники закрыты крышками.