(3.2)
n D2max
где, 2800 – приведенная скорость вращения единичного насоса в об\мин.
90 – наибольший внешний диаметр рабочего колеса единичного
насоса в мм.
n – число оборотов вала, об\мин.
Q – рассчитываемая подача, л\с.
в) Определяем диаметр втулки при входе в рабочее колесо:
Dвт.=Кdвт*D2max,
(3.3)
где, K d вт – коэффициент, соответствующий полученному значению
Q прив, 0,31.
После определения диаметра втулки необходимо проверить возможность
размещения вала насоса.
При этом должно быть соблюдено условие:
D = d + 2 ? вт.,
где, D вт – диаметр втулки, мм;
D в – диаметр вала насоса, мм;
?вт. – толщина ступени втулки (для погружных центробежных насосов с
диаметром корпуса 92-150, можно принять Sвт=2-4 мм);
г) Определяем наибольший диаметр входных кромок лопастей D1 max по
уравнению:
D1max=D2max
KD1max (3.4)
где, КD1 max – коэффициент, определенный для Q прив, 2,3;
в) Определяем диаметр входа D в рабочее колесо:
D0=КD0*D1max,
(3.5)
К – коэффициент диаметра входа в рабочее колесо для данного
Qприв, 0,96;
е) Определяем наименьший диаметр входных кромок лопастей рабочего колеса
D2 min:
D2min=?D2вн.ст.–1*(D2max)2*Fприв
0,78590
(3.6)
где, Fприв – приведенная площадь без лопаточного кольца между стенкой
корпуса ступени Dвн.ст. и ободом верхнего диска рабочего колеса
D2 min. Находят для Q Fприв = 1600 мм.
ж) Определяем наименьший диаметр входных кромок лопастей D1min:
D1min= D2max
KD1min
(3.7.)
где, KDmin – коэффициент определяемый для Qприв.
з) Определяем высоту канала b на выходе из рабочего колеса.
в=Кb2*D2max,
(3.8)
где, Кb2 – коэффициент, определяемый для Q, 0,016;
и) Определяем высоту канала b1 на входе в рабочее колесо.
b1=Kb1*D2max,
(3.9)
Кb1 – коэффициент, определяемый для Q, 0,036;
к) Напор ступени определяют по коэффициенту окружной скорости
Кv2окр., пользуясь уравнением:
Kv2окр.=V2окр.max
(3.10)
60?2gH
где, V2окр. – окружная скорость на диаметре D2max рабочего колеса;
Кv2окр.= ?D2ср.*n
(3.11)
где, K v2окр. – коэффициент окружной скорости, Кv2окр. = 1,33;
D2ср. – внешний диаметр рабочего колеса, мм;
п – число оборотов вала, об/мин;
g – ускорение свободного падения, м/с;
л) Определяем коэффициент быстроходности ступени;
м) Определяем конструктивные углы ?1 и ?2 от быстроходности ступени.
Расчет колеса:
а) D2max=Dвн.ст. – 2S
В2max=76,5-2*2
D=72,5 мм;
б)Qприв = 2800 (90 )3 *Q;
Qприв = 2800 ( 90 )3 * 0,347;
3000 72,5
Qприв=0,6196 л\с;
в) d вт.=Кdвт*D2max
dвт=0,31*72,5
dвт=22,475 мм;
dвт=dв + 2?вт.
dвт=17+2*2/5
dвт= 22 мм;
г)D1max= D2max
KD1max
D1max=72,5
2,3
D=31,52 мм;
д) D0=К0*D1max;
D0=0,96*31,52;
D0=30,26 мм;
е) D2min=?D2 вн.ст. - 1 (D2max)2 *Fприв.
0,785 90
D2min=?76,52 – 1 (72,5)2 *1600
D2min=67,3 мм;
ж) D1min= D2max
D1min= 72,5
2,2
D1min=32,95 мм;
з) b2=Кb2 * D2max;
b2=0,016*72,5
b2=1,16 мм;
и) b1=Кb1*D2max
b1=0,036*7,25=2,61 мм;
к) Н=(?Dср.* Н)2 * 1
60*КН2 2g
Н=(3,14*0,0725*3000) * 1
60*1,33 2*9,81
Н=3,73 м;
л) Hs=60;
м) ?1=27;
?2=53;
3.1.2. Расчет направляющего аппарата.
Осевой направляющий аппарат ступени погружного центробежного насоса
рассчитывают следующим образом:
а) Определяем приведенную подачу и по ней определим приведенную, а затем
действительную высоту рассчитываемой ступени:
lприв=22;
l=lприв.*D2max
(3.12)
90
б) Определяем высоту междулопаточных каналов:
b3пр.=90*b3
(3.13)
D2max
где, b3пр.- приведенная высота от приведенной подачи, 3.3;
b3пр.= b3прив.* D2max
в) Находим диаметр диафрагмы D направляющего аппарата:
F”прив.=0,7859(D2вн.ст.-D2)*(90)2
(3.14)
где, F”прив-приведенная площадь кольца внутренней стенкой корпуса
ступени и диаметром ступени, 800;
D3=?D2 вн.ст. – F’’прив. * (D2max)2
0,785
Расчет направляющего аппарата:
а) l=l прив. * D2max
l=22*72,5
l=17,7 мм;
б) b3=b3прив.*D2max
b3=3,3 * 72,5
b3=2,66 мм;
в) D3=?D2 вн.ст. – F’’ (D2max)2
D3=?76,52 – 800 (72,5)2
D3=72,04 мм;
КПД ступени 0,38
3.2.Проверочный расчет шпоночного соединения.
Шпоночное соединение проверяется по боковым граням шпонки под действием
окружного усилия, передаваемого рабочему колесу:
?=2Mр.к.D(h-t)*l
(3.15)
где, Мр.к. – момент передаваемый рабочему колесу.
D – диаметр вала;
t - глубина паза по валу;
l - длина посадочной части рабочего колеса;
h – высота шпонки.
Момент, передаваемый рабочему колесу определяется из мощности
передаваемой двигателем насосу. Мощность двигателя выбирают по основным
параметрам насоса. К основным параметрам относятся подача, напор, КПД. Для
определения напора необходимо определить количество ступеней находящихся в
насосе. Количество ступеней можно определить следующим образом. Существует
5 видов секций отличающихся длиной, в зависимости от длины в каждой секции
располагаются различное число ступеней. Для расчета возьмем следующий
насоса: ЭЦН М-5-50-1300 состоящий из 2-х секций № 2 и № 5, в некоторых
расположено 264 ступени, в секции № 2 расположено 73 ступени, а в секции №
5 расположено 192 ступени. Длина одной ступени ЭЦН 50 - 24 мм. Ступени
насоса в секциях располагаются в пределах:
L=n*l
(3.16)
где, n – число ступеней;
l - длина одной ступени;
L = (72*24) + (192*24)
L = 1728 + 4608
L = 6336 мм
Длина одной ступени ЭЦН – 30 равна 17,5 мм, в секциях расположится:
nр=L
(3.17)
lp
где, np – число ступеней, рассчитываемого насоса в двух секциях;
lp – длина одной ступени ЭЦН – 30.
np=6336
17,5
np=362 ступени
Значит в секции № 2 расположится 99 ступеней, а в секции № 5 расположится
263 ступени. Напор одной ступени равен 3,73 м. Общий напор равен
произведению количества ступеней на напор одной ступени:
H=N*h
(3.18)
где, h-напор одной ступени
H=362*3,73
H=1350,26 м
H=1350 м.
Гидравлическая мощность насоса равна:
Nг=Q*H*j
(3.19)
102 *?
где, Q – подача насосной установки;
H – напор насоса
j-относительный удельный вес жидкости
?-КПД насоса;
Q = 30 м3 /сут =3,5*10-4 м3 /с
Н = 1350 м
j=1900 кг/м3
?=0,43
Nг=3,5*10-4 *1350*1300
102*0,43
Nг =15 КВт
Мощность двигателя должна быть:
Nд ? 1,05 Nг,
(3.20)
где Nд – мощность двигателя;
Nг – гидравлическая мощность насоса;
Nд = 1,05*15
Nд=15,8 КВт
По (1) подбираем двигатель, соответствующий условию отраженному в формуле
(3.20):
Двигатель ЭД 20-103
Мощность двигателя Nд=20 КВт.
Момент, передаваемый на рабочее колесо:
Мр.к.=Nдв.
(3.21)
Nz*n
где, Nдв. – мощность подобранного двигателя;
Nz – число рабочих колес, установленных в насосе;
n – число оборотов вала насоса;
Nz =362 ступени
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17
