книги из ГПНТБ / Чарей В.Е. Гидравлические машины учебное пособие

Рис. 23. Схема центробежного насоса.

Частица

iij

передвигается к выходу по лопатка

М£.

Эта ча­

стица движется

с

о т н о с и т е л ь н о й , скоростью W

,

меняясь

от

W,

до W3 ; кроме того,

она вращается с

коле

-

сом с постоянной

угловой скоростью ш

и имеет

переносную

(окружную)

скорость:

ся с теми же относительными

скоростями

W

, что и при вращаю­

щем колесе, тогда

уравнение

энергии в неподвижном колесе

для

частицы М (при

=

) и

без учета

потерь

энергии можно на­

писать

V f - w ?. u j - u f

т

J>9

29

~ 2?

Подставив в выражение

(21)

из (2 4 ), получим

29

29

29

4

принимав?

а'/

= 90°|

Cos

90° = 0,

,

Lf~ С1г Сг Со5<£2

( 27)

Уравнения (26) и (2?) -

основные уравнения центробежного

наеооа (Эйлера),

справедливые для ,всех центробежных машин

(насосов, турбин,

вентиляторов

и пр.)»,:

В действительности в насоса при его работе'происходит ис­

кажение струйного

движения жидкости, т .е . циркуляция и потери

нор

будет несколько

меньше

и равен

//= к

п UgCuCoscLg а ,С , CosOL' (

V

'

9

(28)

где

Кц

-

коэффициент циркуляции, равный 0 ,6 -0 ,9

(опре­

деляется

опытным нутам или по формуле академика Нроскуры Г.ФО;

г?г

- гидравлический к .п .д ., зависящий от

конструк­

ции

насоса;

(?

=

0,7

- 0 ,9 .

Мощность для всей массы жидкости равна М=УОН

;

с дру­

гой

стороны,

N=MCo%где

м

- крутящий момент; со

-

угло­

вая

скорость!1 Так как

М=М

то

= УQHVimn в виду, что

U - z c o

и

р

и подставив в

(2 6 ),

получим

С1^рЦ[С2г 2 С о з а р С ^ С о з а . р ,

(29)

Уравнение

(29)

(Эйлера)

-также

является

основным для всех

центробежных машин.

.

Аримец.4 .

Определить--производительность центробежного на­

соса

и напор

ступени

при

числе оборотов

п = 1450

об/мин,

если

уг

= 0,85;

Кц, = -0,775;

г,, =

75» мм;'

. Zs -

150 мм;

:

4 = -2 .4

мм;

4 =

J2

мм;

чдсло

лопаток»'

Z

= 7;

толщина

лопаток "

5

- 3 мм;

> / • “ 15°;

А

=

30°-

'

Р а

ш е и и е.

Окружная ркррссть при вху#«

_

3,14 ■0,(5 - /4.:10

,

~

------ до--------= -Н ^п /сек .

-

32

-

Тогда

//_ U2 f г СозсСц _ q

9

~

'

гак как при ос2~ 90°7

Cos 90°=О.

Возьмем насос, у которого

л о п а т к и

р а д и

а л ь ­

н ы е

(рис. 2 4 ,6 ). ПринимаеыД=-^®

U2=C2 Cosat2>

тогда

UiCyCoSOLz _

U2

Из треугольника

Г

~

J

г ’

г

скоростей

U2 = CZ - W 2 .

Но так

как W2 -C2=Ci г т о

2

2

л 2

U2 -С г - С у t

и ? e ‘ - c f

и т

н и I

с* -с?

н = ~ *=

2 2д

2д

9

9.

Возьмем насос,

у к о т о р о г о

л о п а т к и

з а г н у т ы

в п е р е д .

Подберем

угол"”

f i > 9 0 ° (рис. 2 4 ,в)

так, чтобы можно

Тогда

.

„

U2Cz Cosd9 _ 2 U l

9

~9

’

т .е , напор в

этом случае

будет в

два раза больше, чем при ра­

диальных лопатках.

Из рассмотренного видно, что

с увеличением угла Д

зад, к .п .д . больше.

В связи с

этим у современных

центробежных

насосов и машин применяют лопатки либо загну?!1,

либо радиаль­

ные (гидромуфты). Угол Д

принимают« /5 - 5 ^ ; а ^ 7 - 1 5

чиело лопаток

Г *

15-25%

2 - 6 - 1 2 .

-

33

-

Коэффициент

бы стр оходн ости

К а к

и з в е с т н о ,

з а

к о э ф ф и ц и е н т

б ы с т р о х о д н о с т и

н а с о с о в

n s

п р и н и ­

м а е т с я

ч и с л о

о б о р о т о в

т а к о г о

к о ­

л е с а ,

к о т о р о е

п р и

п о д а ч е

75

л/оек

в о д ы

и

п р и

н а п о р е

в

1 м

вод .ет.

в о

т р е б л я е т

м о щ н о с т ь

в

I л .с .

Из

теории

по­

добия выведена

формуле

П3= 3 , 6 5 ^ $

(30)

где

а

-

число

оборотов

в

минуту;

Q.

-

подача

нароса,

м3/сек ;

Н

-

напор,

м вод .ет.

Понятие "лошадиная сила" -

явно устаревшее, оно на может

быть рекомендовано для дальнейшего употребления.

В «ведуна -

родной системе

единиц

(

СИ

Сказанное

выше

понятие

можно

сформулировать

так:

к о э ф ф и ц и е н т о м

б ы с т р о ­

х о д н о с т и

н а с о с а п у ( у д е л ь н ы м

ч и с ­

л о м

о б о р о т о в )

н а з ы в а е т с я

ч и с л е

о б о р о т о в

т а к о г о

к о л е с а ,

к о т о р о е

п р и

п о д а ч е

в

I

м8/еек

в о д ы

*

я р *

д а в л е н и и

в I ки/м2 п о т р е б л я в *

ы о щ -

Ность в

I квт.

В

этом случае

формула имеет .вид

п _ п $1

'

т

Л^7Г -W

(зо1)

где

п

-

число

оборотов

в минуту;

Q

-

подача

насоса,

м3/с зк ;

/г.

-

давление, кн/&г.

быть уменьшены в 20,2 раза

[ ?л].

Но коэффициенту быстроходности насосы классифицируются:

приП3 =

40

-80 -

насосы

тихоходные,

у них j j 2

=

2 ,5 ;

при П5 ~

80

-150

-

нормальной

быстроходности,

у них

t =

Z’Q’

быстроходные, у н р

у

- I ,8 - I ,4 j

при п3

=

150-300 — " -

~ a

-

3* -

при

fl3

= 300-600 -

насосы

диагональные,

у

них

=

=

1 ,2 ,-1 ,1 ;

при

n s

= 600-1200

насосы пропеллерные,■у

них

- 0 ,8 .

. Число ступеней насосов не ограничено, обычно у горизон -

тальяых насосов принимают до

8 ступеней, а

у вертикальных их

может

быть

несколько десятков.

каются

движущимся

потоком, затем отрываются от него и,

подходя

к твердым стейкам, конденсируются, а окружающие ча -

бонровода;

г) правильно-йроклядннают

всасывающие линии и др.

Коэффициент

кавитации определяют

по формуле

_//?*. 1*/з

(31)

Проверку

на

кавитацию производят

по соотношению

н

> ^

г

(32)

где

/У

-

напор

па одну

ступень.;

даться на будет.

6. Характеристики

центробежных

насосов

У центробежных

насосов,

в отличие

от

поршневых,

произво­

дительность Q

зависит

от напора

Н

. Такая

зависимость,

пытаний. Это испытание состоит в том,

что

насос

пускают

в

ра­

боту при закрытой задвижке на напорной

линии, затем

постепенно

(через 1-2 минуты) ее открывают, замеряют

рвсход

Q

,

число

оборотов

п

и полную высоту подачи Н

по показаниям

ва­

куумметра

и манометра.

Одновременно с этим определяют мощность на валу

дасоса

М

0/>/сек.

Рис,. 25. Характеристики центробежного

насоса.

Кривая HfQ - основная характеристика насоса, которая по­

казывает

изменение напора при изменении его расхода.

Кривая

p/Q

показывает изменение к .п .д ., а кривая A//Q,

- изме­