Уравнения подобия центробежных насосов

Осевая нагрузка на рабочее колесо центробежного насоса

p_нг

W_вс

p_вс

p_нг

p_нг

p_вс

R ₁

Рис. 17.1. Осевая нагрузка.

Осевая нагрузка определяется:

В действительности эта сила будет меньше.

Кроме того возникает сила инерции, которая возникает в результате изменения направления движения потока (с осевого на радиальное) при входе в колесо.

Результирующая сила

Для насоса имеющего i ступеней

Для вертикальных насосов

где – вес ротора центробежного насоса.

Неуравновешенная осевая сила приводит к преждевременному износу упорных подшипников, смещению ротора и касанию рабочих колес о корпус.

Способы разгрузки осевой силы

1) Применение колес с двухсторонним всасыванием

2) Для многоступенчатых насосов попарное расположение колес

3) Отверстие

4-6 отверстий

4) В качестве специальных разгрузочных устройств применяются поршни, диски или шайбы.

p_А

поршень

p_вс

Используя теорию подобия можно выбрать модельный насос, проточная полость которого геометрически подобна полости проектируемого насоса (натурного), рассчитать соотношения размеров этих насосов и получить размеры рабочих частей проектируемого насоса. Пересчитав по теории подобия характеристику модельного насоса, можно получить характеристику проектируемого насоса. Приведенные ниже формулы пересчета параметров насоса справедливы при следующих условиях:

1) Геометрическое подобие проточных полостей насоса, включающее также подобие шероховатостей поверхности стенок внутренних каналов, зазоров в щелевых уплотнениях и толщин лопаток рабочего колеса.

где , – линейные размеры (, и т. д.).

2) Кинематическое подобие на границах потоков. Границами потока являются, в частности, его сечение у входа в насос и движущиеся лопатки колеса. Для выполнении условий кинематического подобия на границах потоков необходимо, чтобы средняя скорость жидкости входа в насос была пропорциональна окружной скорости рабочего колоса.

3) Динамическое подобие напорных установившихся потоков требует равенства Re которое у лопастных насосов обычно принимают равным .

Теоретическая подача насоса

Действительная подача насоса

При

Рассмотрим напор

или

Если ,

Рассмотрим мощность

Если

Для одной жидкости

Дата добавления: 2017-02-01