«Судовые вспомогательные механизмы, системы и их эксплуатация» (стр. 36 )

Мореходный колледж технического флота

Одесской национальной морской академии

«УТВЕРЖДАЮ»

Заместитель начальника по

учебной работе

________________МАЛАЙ Э. Ф.

«____»______________2013г.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ

КУРСОВОЙ РАБОТЫ ПО ПРЕДМЕТУ:

«СУДОВЫЕ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ МЕХАНИЗМЫ И СИСТЕМЫ»

Специальность: «Эксплуатация судовых энергетических установок»

Одеса 2013 р.

Одеcький морехідний коледж технічного флота

Одеської національної морської академії

Спеціальність : «Експлуатація суднових енергетичних установок»

Предмет : «СДМ та їх експлуатація»

ЗАВДАННЯ №_________

На курсову роботу :

« Гідравличний розрахунок робочого колеса відцентрового насоса та

розрахунок рульової машини.»

Курсанта_____________________________ курсу______ групи _________

Дата видачи задання ________________20__ р. Термін захисту___________________20__ р.

ПОЧАТКОВІ ДАНІ ДЛЯ РОЗРАХУНКУ НАСОСА :

№№	Найменування	Розмірність	Значення
1	Призначення насоса
2	Подача насоса	Q м3/с
3	Абсолютний тиск всмокування	Рв мПа
4	Абсолютний тиск нагнітання	Рн мПа
5	Частота обертання валу насоса	n об/мін
6	Температура перекачуваної ріднини	t 0 С

ПОЧАТКОВІ ДАНІ ДЛЯ РОЗРАХУНКУ РУЛЬОВОЇ МАШИНИ:

№№	Найменування	Розмірність	Значення
1	Тип судна
2	Тип руля
3	Довжина судна	м
4	Осадка судна	м
5	Швидкість судна	м/с
6	Кількість винтів
7	Тип рульового приводу
8	Практичний коефіцієнт	µ 0,015 – 0,045

Курсова робота виконується у послідовному напрямку:

розрахункова частина ( пояснювальна записка )

графічна частина( робоче колесо та побудова розрахункової напірно-витратної

характеристики насоса стосовно насоса та малюнки стосовно рульової машини )

Графічна частина виконується за умовами ЕСКД.

Методичні вказівки до виконанню Курсової роботи можна дістатись у керівника на індивідуальних консультаціях.

Керівник _____________________ (___________)

Голова циклової комісії__________________ (_______________)

Методические указания для курсантов 4-го курса дневной формы обучения и студентов 6-го курса заочного факультета к курсовой работе по предмету «Судовые вспомогательные механизмы, системы и их эксплуатация», разработаны преподавателями специальности «Судовые вспомогательные механизмы, системы и их эксплуатация» Одесского мореходного колледжа техниче­ского флота ЛАБУНЕЦ В. А и ЧЕРКЕСОВЫМ-ЦЫБИСОВЫМ С. А. на основании учебного плана по специальности «Эксплуатация судовых энергетических установок», утверждённого начальником ОМК ТФ в 2010 году, согласно требований Конвенции ПДМНВ 78/95 для обеспечения минимального стандарта компе­тентности для вахтенных механиков (таблица А-Ш/1) и методических реко­мендаций по разработке учебно-методических пособий, утверждённых прика­зом Министерства образования Украины от 02.06.97г № 000.

Методические указания и контрольные задания для курсантов 4-го курса дневной формы обучения и студентов 6-го курса заочной формы обучения к курсовой работе рассмотрены и утверждены на заседании цикловой комиссии «Экс­плуатация судовых энергетических установок».

Центробежные насосы.

Центробежные насосы в качестве основных узлов имеют рабочие колеса корпуса, в которых расположены эти колеса и устройства для подвода и отвода жидкости. Рабочие колеса, снабженные лопастями, установлены на валах, вращаемых приводными двигателями.

Жидкость, попадая в полости между лопастями и дисками рабочего колеса получает вращательное движение. Под действием центробежных сил жидкость перемещается к внешней окружности рабочего колеса и выбрасывается за его пределы. Уход жидкости за пределы рабочего колеса освобождает пространство у его центра для притока новых объемов жидкости в полости рабочего колеса. Так как в центробежных насосах в пределах рабочего колеса поток жидкости направляется лопастями, то эти насосы относятся к классу лопастных насосов.

Простота устройства, небольшое количество частей, высокая надежность, возможное, получение больших подач и любых необходимых давлений, удачное сочетание большой частоты вращений рабочих колее насосов с быстроходными судовыми турбинами и электроприводами, обеспечили широкое применение центробежных насосов на морских судах В центробежных насосах рабочее колесо с задним диском, передним диском, ступицей сидит на валу насоса, Сальник устраняет протечки жидкости наружу. В некоторых конструкциях при расположении сальника со стороны всасывания, его назначение - устранять поднос воздуха.

При вращении колеса жидкость под действием центробежных сил, двигаясь вдоль лопастей от центра к внешней окружности колеса, выбрасывается в спиральный корпус и через конический патрубок поступает в нагнетательный трубопровод. Непрерывный выход жидкости за пределы рабочего колеса и наличие подпора обеспечивают устойчивый безотрывный процесс всасывания, если в разреженном пространстве перед входом жидкости на рабочее колесо давление несколько выше давления паров при температуре жидкости во всасываемой трубе. В противном случае будет вскипание жидкости, образование паров и срывы в работе насоса.

С ростом напора, развито рабочим колесом насоса растут и скорости жидкости на выходе за пределы рабочего колеса. В связи с этим гидродинамические потери вступительном отводе могут значительно возрасти. Для их снижения применяют специальные направляющие аппараты. Последний обеспечивает частичное преобразование кинетической энергии потока в давление, в пределах направляющего аппарата и лучшее направление потока в специальный отвод.

В одноступенчатых насосах при больших напорах скорости потока, уходящего за пределы рабочего колеса, значительно возрастают, и преобразование кинетической энергии потока в потенциальную в направляющем аппарате и специальном корпусе может быть связана со значительными потерями. Поэтому для создания больших напоров применяется многоступенчатые насосы, у которых на одном валу устанавливаются последовательно несколько обычно одинаковых рабочих колес. Жидкость из первого поступает на всасывание во второе рабочее колесо и т. д.

Методические указания по выполнению курсовой работы.

Часть №1

Гидравлический расчет рабочего колеса центробежного насоса.

Варианты задания выбирается исходя из суммы двух последних цифр шифра зачетной книжки

курсанта (студента)

Вариант	Подача насоса Q,(м/с)	Абсолютное давление всасывания P,(МПа)	Абсолютное давление нагнетания P,(МПа)	Частота вращения вала насоса, об./мин	Температура перекачиваемой воды т C	Ф. И.О. курсанта	Преподаватель
1	0,0444	0,20	0,40	1435	10
2	0,175	0,10	0,29	1440	23
3	0,0278	0,15	0,35	2870	15
4	0,07	0,10	0,39	1450	22
5	0,0175	0,21	0,44	1450	15
6	0,07	0,14	0,34	1435	20
7	0,0175	0,23	0,51	3000	14
8	0,0178	0,10	0,24	1440	23
9	0,08	0,24	0,46	1800	15
10	0,0111	0,15	0,21	1435	10
11	0,175	0,10	0,29	1440	23
12	0,0444	0,155	0,45	1435	10
13	0,07	0,14	0,34	1435	20
14	0,0175	0,20	0,52	3000	14
15	0,007	0,23	0,43	3000	20
16	0,011	0,15	0,75	2900	10
17	0,175	0,10	0,29	1440	20
18	0,007	0,23	0,43	3000	20
19	0,0175	0,22	0,52	3000	14
20	0,082	0,145	0,44	1435	20
21	0,0180	0,25	0,39	2000	21
22	0,100	0,30	0,49	2400	12
23	0,070	0,14	0,34	1435	20
24	0,0175	0,23	0,51	3000	14
25	0,0175	0,21	0,44	1450	15
26	0,07	0,14	0,34	1435	20
27	0,044	0,20	0,40	1435	10
28	0,0175	0,19	0,29	1440	23
29	0,007	0,23	0,43	3000	20
30	0,07	0,14	0,34	1435	20

№ПП	Величина	Условное обозначения	Единица измерения	Расчетная формула, способ определения величины	Числовые значения
Параметры проектируемого насоса
1	Напор насоса		м	Удельный вес воды представлен в прил.1
2	Коэффициент быстроходности насоса(рабочего колеса)		-	Если насос проектируют многоступенчатым, при насос проектируют одноступенчатым, однопоточным, когда насос рассчитывается многопоточным
3	Предельно допустимая частота вращения рабочего колеса для проверки насоса на кавитацию.		Об./мин.	600…750 800 800…1500
4	Кавитационный коэффициент	c	-	При 50…70 При 70…80 При 80…150
5	Скорость жидкости во всасывающем патрубке принимают.		м/с	Давление парообразования воды в зависимости от температуры представлен в прил1. 2…4
6	Допустимая частота вращения колеса	nдоп	Об./мин.	Для исключения кавитации необходимо выполнить условие n < nдоп. При n < nдоп заданную частоту вращения необходимо уменьшить и расчёт повторить nдоп=(0,7…0,8) nпр
Расчет размеров колеса
7	Приведенный входной диаметр рабочего колеса		мм
8	Гидравлический КПД			Примерные значения = 0,85…0,95
9	Коэффициент реактивности	ρ		Выбирается. Предел изменения ρ = 0,63…0,85 Нижний предел характерен для тихоходных, верхний для быстроходных колес
10	Коэффициент выходной окружной скорости
11	Наружный диаметр рабочего колеса		М
12	Выходная окружная скорость		м/с
13	Объемный КПД		-	КПД должен быть в пределах 0,9…0,99
14	Коэффициент дискового трения		-
15	Коэффициент учитывающий потери в подшипники и сальнике		-	Выбирается из интервала 0,95…0,98 Меньшие значения относятся к насосам
16	Механический КПД		-
17	Мощность потребляемая насосом		кВт
18	Диаметр вала		М
19	Диаметр втулки		М
20	Теоретическая подача насоса		М^3/с
21	Допустимая скорость во входном сечении колоса		м/с
22	Входной диаметр рабочего колеса		М
23	Средний диаметр		М
24	Проверка правильности расчета на данном этапе по формуле		м/с	При 40 При 70 При 100 При 125 При 150 При 200 При 250
Расчет элементов выходного треугольника скоростей
25	Окружная скорость жидкости входе в колесо		м/с
26	Коэффициент стеснения входного сечения колеса		-	Выбирается = 0,85…0,9
27	Радиальная составляющая абсолютной скорости во входной		м/с
28	Угол		градус	Рекомендуется
29	Относительная скорость		м/с	W1 = c1 r / s in
Расчет элементов выходного треугольника скоростей
30	Угол		градус	Задается в пределах
31	Число лопастей	z	-	Задается в пределах Z= 6…9
32	Коэффициент качества обработки каналов колеса		-
33	Коэффициент циркуляции		-
34	Теоретический напор на рабочем колесе		-
35	Окружная составляющая абсолютной скорости		м/с
36	Коэффициент скорости		-
37	Радиальная составляющая абсолютной скорости		м/с
38	Расчетное значение угла		градус
39	Число лопастей	z		Полученные результаты совпадают с необходимыми пунктами. На данном этапе расчет выполнен правильно
40	Относительная скорость		м/с
41	Проверка отношения скоростей			Отношение должно лежать в пределах 1…1,15
42	Теоретический напор колеса при бесконечном числе лопастей		м
43	Проверка значений скорости		м/с	Расчет элемент выходного треугольника выполнен правильно т. к. полученная величина близка по значению с предыдущей
44	Ширина колеса на входе		М
45	Ширина колеса на выходе		М	Где - коэффициент сужения на выходе принимаем 0,87
46	Шаг лопастей на входе в канал		М
47	Шаг лопастей на выходе из каналов		М
48	Толщина лопасти на диаметре		М
49	Толщина лопасти на диаметре		М
50	Толщина лопасти на входе жидкости в колесо		М
51	Толщина лопасти на выходе из колеса		М
52	Нормальная толщина	S	М	Принимается S=(3…6)

По результатам расчетов производим построение треугольников скоростей.