ПЗ_Насосы. Пояснительная записка к курсовому проекту Центробежный насос
 Скачать 1.06 Mb.
|
 Министерство образования и науки Российской ФедерацииФедеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Комсомольский – на – Амуре государственный технический университет» Институт КП МТО Кафедра МАХП ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА к курсовому проекту Центробежный насос Студент группы 4МАка А.Н. Нестеренко Преподаватель В.К. Фурсов 2008  СодержаниеЗадание…………………………………………………………………………….3 Введение…………………………………………………………………………..4 1. Предварительный расчет центробежного насоса……………………………5 2. Определение элементов входного и выходного треугольников скоростей..6 2.1 Первое приближение………………………………………………………6 2.2 Второе приближение………………………………………………………8 3. Профилирование каналов и лопаток рабочего колеса……………………..10 3.1 Профилирование меридионального сечения рабочего колеса………...10 3.2 Профилирование лопаток рабочего колеса по точкам…………………13 4. Отводящее устройство……………………………………………………….14 4.1 Расчет стиральной камеры круглого сечения…………………………..14 4.2 Расчет диффузора спиральной камеры………………………………….16 5.Расчет объемных потерь в уплотнениях насоса……………………………..17 6. Уравновешивание гидравлической осевой силы…………………………...18 6.1 Определение основных характеристик разгрузочного отверстия……..18 7. Расчет мощности на валу насоса……………………………………………..19 8. Расчет на прочность основных элементов центробежного насоса………...19 8.1 Расчет вала………………………………………………………………...19 8.1.1 Расчет внешних нагрузок…………………………………………...19 8.1.2 Расчет статической прочности вала………………………………..22 8.1.3 Расчет вала на выносливость……………………………………….24 8.1.4 Расчет вала на жесткость…………………………………………...26 8.2 Расчет шпоночного соединения………………………………………….26 8.3 Расчет на прочность рабочего колеса……………………………………27 8.4 Расчет корпуса насоса…………………………………………………….27 8.4.1 Расчет цилиндрической части насоса……………………………...27 8.5 Расчет для выбора муфты………………………………………………..28 8.6 Расчет для выбора подшипников вала рабочего колеса……………….28 9. Расчет и построение напорно-расходной характеристики насоса…………29 Список использованной литературы …………………………………………..32   Задание.Вариант 24 Производительность насоса  ;Напор насоса  ;Частота вращения рабочего колеса  . ВведениеНасосы являются одной из самых рапространенных разновидностей машин. Их применяют для различных целей, начиная от водоснабжения населения и предприятий и кончая подачей топлива в двигателях ракет. Наибольшее распространение в народном хозяйстве получили лопастные насосы. Создаваемый ими напор доходит до 250 м вод. ст. и выше, а подача до 100000  при работе на жидкостях и до 1000000 при работе на газах.В теплоэнергетических установках для питания котлов, подачи конденсата в систему регенеративного нагрева питательной воды, циркуляционной воды в конденсаторы турбин применяются центробежные насосы. В атомной энергетике применяются центробежные насосы специальных конструкций обычного и герметичного исполнений.  1.Предварительный расчет центробежного насосаОпределяем коэффициент быстроходности рабочего колеса  Определяем приведенный диаметр входа в рабочее колесо   Определим гидравлический КПД на расчетном режиме  Определяем объемный КПД (КПД подачи)  Механический КПД  предварительно примем равным 0,96Определяем полный КПД  Определяем мощность потребляемую насосом  ВтОпределяем максимальную мощность насоса при 10%-ной перегрузке (мощность электродвигателя с учетом 10%-го запаса)  Определяем угловую скорость рабочего колеса  Крутящий момент на валу насоса  Диаметр вала насоса  где  - допускаемое напряжение на кручение стальных валов. По значению  выбираем ближайший больший диаметр  из стандартных рядов нормальных линейных размеров =24мм.Определяем момент сопротивления при кручении с учетом шпоночного паза   где: b - ширина шпоночного пазаt - глубина шпоночного паза  Определяем касательное напряжение при кручении   - условие прочности выполняетсяКонцевой диаметр втулки рабочего колеса  Диаметр втулки (ступицы) рабочего колеса  Расчетная производительность колеса насоса  2. Определение элементов входного и выходного треугольников скоростей 2.1. Первое приближение Скорость входа потока в колесо  где:  - коэффициент, обычно находящийся в пределах 0,06…0,08 Диаметр входа потока в колесо  Полученное значение  округляем до ближайшего значения, кратного 5;  =0,105м.Уточненная скорость входа  Радиус средней точки входной кромки лопатки   Расчетную величину  приводим к ближайшему большему значению из стандартных нормальных линейных размеров; =0,042м.Меридиональную составляющую абсолютной скорости потока  до стеснения сечения лопатками принимаем равной скорости входа  ;  Ширина входного канала в меридиональном сечении  Коэффициент стеснения сечения лопатками на входе в колесо принимаем в первом приближении равным  .Меридиональная составляющая абсолютной скорости при поступлении на лопатку с учетом стеснения сечения  Окружная (переносная) скорость при входе в колесо  Угол безударного входа потока на лопасти при   Принимая  , имеем  Теоретический напор колеса  Окружная скорость при выходе из колеса в первом приближении  где:  - коэффициент Наружный радиус колеса   Меридиональная составляющая скорости потока при выходе из колеса без учета стеснения сечения (принимая  ) Коэффициент стеснения сечения лопатками на выходе из колеса (в первом приближении)  Коэффициент отношения относительных скоростей на входе и выходе из рабочего колеса  Угол выхода лопатки  Оптимальное число лопаток  Поправочный коэффициент на влияние конечного числа лопаток на напор  где:  -коэффициент зависящий от шероховатости и поверхности проточной части рабочего колеса  Расчетный напор, создаваемый при бесконечно большом числе лопаток колеса  Меридиональная составляющая скорости потока с учетом стеснения сечения телом лопаток при выходе  2.2 Второе приближение Окружная скорость на выходе из колеса  Наружные радиус и диаметр колеса   Соотношение размеров колес  Ширина канала колеса на выходе  Шаг лопаток на входе  и выходе  межлопаточного канала Толщина лопатки, измеренная по окружности диаметра   по окружности диаметра   Нормальная толщина лопатки на входе жидкости в колесо  на выходе жидкости из колеса  Проверяем коэффициенты стеснения телом лопаток на входе и выходе из рабочего колеса  Так как  вычисленные во втором приближении, совпадают с их значениями в первом приближении с погрешностью менее 5%, то эти величины принимаем за окончательные и рассчитываем относительные скорости на входе и выходе из колеса На основании полученных данных строим входной и выходной треугольники скоростей. Рис.1 Треугольники скоростей  3. Профилирование каналов и лопаток рабочего колеса.3.1 Профилирование меридионального сечения рабочего колеса. Зададимся линейным законом меридиональной  и относительной  скоростей по длине межлопаточного канала.  Рис.2 Графики характера изменения  между радиусами   Значение ширины канала в функции от радиуса Профилирование проведем в табличной форме  Расчет ширины канала по радиусу колеса
  3.2 Профилирование лопаток рабочего колеса по точкам.Значения  являющиеся исходными данными, берем из предыдущих расчетов размеров рабочего колеса и профилирования его меридионального сечения.Шаг лопатки  Промежуточные значения угла наклона лопатки  Приращение центрального угла  где  - приращение радиуса; - значение подынтегральной функции в начале и в конце рассматриваемого участка; Суммарное значение центрального угла обхвата   Профилирование проведем в табличной форме Расчет координат профиля лопатки
 Рис.3 Профилирование лопаток рабочего колеса по точкам  4. Отводящие устройства. |
, м
, м
, град
, рад
, град