Свободновихревые насосы (стр. 10 )

  6  Находят абсолютный размер ширины свободной камеры:

.

Определяют основные геометрические размеры кольцевого отвода:

.

Рассчитывают  диаметр входа в насос по (3.1) и проверяют условие

  .

  9  Определяют мощность на валу насоса, кВт:

  ,                (3.7)

Рисунок 3.3 – Зависимость функции  F1  от числа лопаток РК при : 1 –; 2 –; 3 –;  4 –; 5 –; 6 –

где  плотность жидкости измеряется в кг/м3;  подача Q – в м3/с; напор H – в м.

Необходимую мощность электродвигателя с учетом коэффициента запаса к определяют как

       .                 (3.8)

Коэффициент запаса к выбирают в зависимости от мощности:

до 2 кВт         к = 1,5;

от 2 до 5 кВт         к = 1,25 – 1,5;

от 5 до 50 кВт         к = 1,15 – 1,25;

от 50 до 100 кВт         к = 1,08 – 1,15;

от 100  квт  и больше  к = 1,05.

Рисунок 3.4 –  Зависимость функции  F2  от отношения 

Вычисляют минимальный диаметр вала, м:

,                        (3.9)

где  – допускаемое напряжение кручения, Па.

Полученную расчетную величину dв округляют до ближайшего нормализованного диаметра в сторону увеличения.

Пример гидравлического расчета СВН

Исходные данные: подача Q=63 м3/ч; напор  Н=32 м; частота вращения n= 2920 об/мин; плотность жидкости = 1075 кг/м3.

Определяют коэффициент  быстроходности насоса (3.4):

.

По рис. 3.2 находят КПД и относительную ширину свобод­ной камеры при :

; = 0,26 .

Задаются соотношениями основных размеров рабочего колеса:

, ; ; .

  4  По рис. 3.3 находят         F1 = 0,0191.

  5  По рис. 3.4 определяют:

,

при ; .

Рассчитывают диаметр рабочего колеса

.

       Принимаем ;

,

,

тогда

мм.

Вычисляют абсолютные размеры рабочего колеса

;  мм;

  ;    мм;

;  мм.

Находят ширину свободной камеры

  мм.

9 Принимают кольцевой отвод, основные геометрические размеры которого следующие:

;  мм;

                          мм ; 

;  мм.

10  Определяют  диаметр входа в насос.

       Коэффициент входной скорости

,

.

Принимаем .

Скорость во входном патрубке

  м/с.

Диаметр входа

  м.

Принимаем мм.

Условие   выполняется.

  Диаметр всасывающего и напорного патрубков принимают в соответствии с ГОСТ 27854 – 88 “Насосы динамические. Ряды основных параметров”: Dвх = 65 мм; Dн = 50 мм.

  Определяют мощность насоса на рабочем режиме и под­бирают электродвигатель:

;

  кВт.

Мощность электродвигателя

,

где к – коэффициент запаса (к = 1,25).

.

По каталогу выбирают электродвигатель 4А160S2У3: N=15 кВт; nсинх=3000 об/мин; %.

  12  Определяют диаметр вала. Минимальный диаметр  вала насоса

;

м.

Материал вала: сталь 45,   = 45 Па.

Принимают мм.

Окончательно размер вала принимают при конструктивной раз­работке насоса.

Расширение области применения СВН

На практике часто возникает необходимость изменения первоначальных параметров насоса до конкретно требуемых в процессе эксплуатации или имеет место случай, когда работа выбранного насоса не соответствует расчетному режиму по подаче и напору. При этом необходимо изменять режим работы насоса путем изменения его характеристики. Одним из возможных и широко применяемых  способов изменения характеристики центробежного насоса  является подрезка РК по наружному диаметру D2 [12; 27]. При подрезке колеса кривая характеристики насоса понижается и при некотором значении D2  пройдет через заданную режимную точку В, которая находится ниже характеристики насоса (рис. 3.5).