Определение кавитационного запаса насоса
Кавитация – процесс
образования в жидкости паровоздушных
пузырьков в области пониженного давления
и их захлопывания в области повышенного
давления. Кавитация начинается при
понижении абсолютного давления в
жидкости на входе в насос до давления
насыщенных паров
при данной температуре. Кавитация
возникает на входе в рабочее колесо
первой ступени.
При захлопывании (конденсации) кавитационных пузырьков в области повышенного давления в межлопастных каналах появляется шум в виде потрескивания, скрежета, вибрация, кавитационная эрозия поверхности рабочего колеса, снижается кпд насоса. Также при этом в микрообъемах жидкости повышается давление и температура (теоретически до 10000 К), а также происходят многие другие явления. При сильноразвитой кавитации – суперкавитации может произойти срыв (прекращение) подачи. Кавитация при работе насоса не допустима.
Необходимым
условием отсутствия кавитации на входе
в насос является превышение полного
давления
над давлением парообразования
,
то есть давлением насыщенных паров:
> .
Превышение полного
напора
на входе в насос над напором парообразования
,
приведенного к центру тяжести входного
сечения насоса, называется кавитационным
запасом
:
,
где
-
абсолютное давление на входе в насос;
-
средняя
скорость движения жидкости во всасывающем
патрубке насоса;
- давление насыщенных паров [2, 5, 6, 9].
Питательные, конденсатные и другие насосы, перекачивающие горячие жидкости, для бескавитационной работы должны иметь на входе в насос подпор над осью насоса.
Из уравнения
Бернулли, записанного для сечения 0-0 и
1-1 потока относительно плоскости
сравнения, проходящего через ось насоса,
можно определить
(рис.13).
.
Отсюда
.
Подставляя значение в формулу для определения кавитационного запаса , можно получить, что
.
Так как в деаэраторе
или конденсатосборнике
,
то
,
м,
где
- потери напора во всасывающей линии
насоса (определены ранее).
Вычисленное
значение кавитационного запаса
должно быть не менее допустимого
,
приводимого в технической характеристике
выбранного насоса. Если же
<
,
то нужно увеличить подпор.
Для защиты от кавитационного разрушения (эрозии) рабочего колеса первой ступени насоса перед ним устанавливается предвключенное шнековое устройство (приложение Л), создающее дополнительный подпор. С течением времени эксплуатации насоса в условиях эрозионно-активной стадии кавитации это устройство будет разрушаться.
Порядок оформления и защиты курсовой работы
1. Порядок оформления работы
1. Пояснительная записка оформляется на стандартных листах бумаги формата А4, которые скрепляются степлером или сшиваются. Листы должны иметь рамку и малый штамп высотой 15 мм внизу листа.
2. Каждый пункт расчета должен иметь наименование и минимум необходимых пояснений. Надписи и подписи должны быть четкими и аккуратными.
3. У всех размерных величин должна быть проставлена размерность ( в формулах и для результатов вычислений).
4. Графики, схемы и рисунки выполняются на листах белой или миллиметровой бумаги; они должны иметь нумерацию, заголовки, обозначения параметров и ссылки на них в основном тексте.
5. Первый лист записки – «Содержание» с указанием номеров страниц начала разделов и подразделов работы, второй лист – «Задание» с указанием номера варианта и численных значений исходных параметров.
6. Результаты расчетов по возможности представляются в табличном или графическом виде.
7. В конце работы даются краткое заключение и список литературы, на которую делаются ссылки по ходу расчетов.
8. Титульный лист записки оформляется без рамки согласно образцу, имеющемуся на кафедре.
9. Чертеж на формате А2 или А3 оформляется в соответствии с правилами оформления чертежей с рамкой и заполненными штампами и прилагается к пояснительной записке.
10. Неправильно или небрежно оформленная работа не рассматривается.
2. Порядок защиты работы
1. Представить в указанный срок должным образом оформленную работу.
2. Быть готовым дать полные и грамотные ответы на практические вопросы расчетов и выбора оборудования, а также на теоретические вопросы, примерный перечень которых приводится ниже.
3. Повторить основной материал теоретических разделов курса, относящихся к тематике курсовой работы.
3. Контрольные вопросы
1. Изобразить процесс расширения пара в турбине с противодавлением при расчетном расходе пара и при регулировании расхода дроссельным клапаном на - диаграмме.
2. Что такое относительный внутренний к.п.д. турбины и как его учитывают?
3. Изменение к.п.д. при нерасчетных (переменных) режимах работы ступени и турбины.
4. Объемный расход пара на выходе из турбины и причины его изменения для турбин с противодавлением.
5. Треугольники скоростей турбинной ступени для расчетного и переменных режимов.
6. Расчет внутренней и электрической мощности турбины.
7. Определение расхода теплоты на турбоустановку.
8. Тепловая нагрузка технологического теплового потребителя.
9. Удельная выработка электроэнергии на тепловом потреблении и ее зависимость от различных факторов.
10. Порядок теплового расчета осевой турбинной ступени от начальных и от конечных параметров пара.
11. Особенности теплового расчета ступени в переменном режиме.
12. Расчет объемного расхода воздуха, подаваемого в котел.
13. Особенности выбора дутьевого вентилятора котельного агрегата.