Проектирование нового насоса моделированием

Подбор насоса комбинированным способом.

Насос можно подбирать комбинированным способом при помощи обточки (центробежных насосов) или изменения угла установки лопастей (осевые насосы) с последующим изменением частоты вращения.

Если подобрать насос из серийно выпускаемых промышленностью не удалось, прибегают к специальному заказу нового насоса. Размеры нового насоса и его характеристики устанавливают по закону динамического подобия:

; ; ; ;

где:

- коэффициент подобия частот вращения;

- коэффициент геометрического подобия.

Коэффициент полезного действия пересчитывается по полуэмпирической зависимости:

За модель принимаем насос, который ближе всего по напору и подаче, а также конструкции отвечает расчетным данным. За натурный насос принимаем вновь проектируемый насос.

Из закона динамического подобия следует

,

где:

Q_м, Н_м – соответственно подача и напор модельного насоса. Определяется по характеристике модельного насоса для режима максимального КПД.

Частота вращения и характерные линейные размеры проектируемого насоса вычисляются по зависимостям:

,

где:

n_м –паспортное значение частоты вращения модельного насоса

D_м – любые характерные линейные размеры модельного насоса.

Если не удалось увязать полученную частоту вращения проектируемого насоса (n_н) с частотой вращения (n) серийно выпускаемых промышленностью электродвигателей, то расчет повторяют с новыми значениями Q_м, Н_м. Новые значениями Q_м, Н_м выбирают по характеристике модельного насоса, вблизи режима максимального КПД. Снижение КПД не должно превышать 2% от максимальной величины. Расчет повторяют до тех пор, пока не получают необходимую частоту вращения.

Размеры натурного насоса получаем путем пересчета соответствующих размеров модельного насоса по зависимости .

Характеристики нового насоса пересчитываем по формулам:

, , , ,

Применим только для центробежных насосов. Широко применяется в связи с тем, что при обточке можно значительно изменить параметры насоса, практически не снижая КПД. Обточка рабочего колеса приводит только к уменьшению параметров. Повысить напор и подачу насоса при помощи обточки нельзя. Допустимый процент обточки рабочего колеса зависит от быстроходности насоса.

где

n — частота вращения (об/мин);

Q —подача (м³/с);

Н — напор (м)

Q и H при максимальном КПД.

ns,об/мин.	% обточки
60…120	20…15
120…100	15…10
200…300	10…5

Для определения процента обточки и определения нового диаметра рабочего колеса применяют формулы:

а) если быстроходность насоса меньше 200 об/мин:

Формулы не имеют отношение к закону подобия, т.к.в целом не соблюдается геометрическое подобие.

б) если быстроходность насоса больше 200 об/мин:

По эти формулам строится кривая соответствия диаметров.

По параметрам точки Е определяют новый диаметр

Определяют процент обточки:

и сравнивают с допустимым.

Далее пересчитываются характеристики насоса:

— от обточки не зависит;

— зависит от быстроходности и процента обточки.

При = 60…120 каждые 10 % обточки дает снижение КПД на 1 %. При > 120 каждые 4 % обточки дает снижение КПД на 1 %.

Обточки подлежит только базовое колесо, т.е. колесо большего диаметра.

Дата добавления: 2014-01-07