9. Расчет и построение отвода насоса

Спиральный отвод состоит из спирального канала с постепенно нарастающими сечениями и выходного диффузора. Он применяется в одноступенчатых машинах.

Расчет выполняется на основе закона . Поток после выход а из рабочего колеса движется по траектории, соответствующей логарифмической спирали. Следовательно, для минимизации гидравлических потерь стенка спирального канала должна быть по форме такой же, как и траектория движения жидкости. Входное сечение канала представляет цилиндрическую поверхность радиуса соосную с осью рабочего колеса (это позволяет выровнять до поступления потока в спиральный канал неравномерное поле скоростей вследствие конечного числа лопастей при проектировании насосов на меньшие уровни шума возврата энергии дискового трения основному потоку, а также для удобства сборки).

Далее задаемся формой сечения спирального канала, в виде трапеции.

Ширина для наклона боковых стенок с постоянным углом .

10. Расчет осевой силы, действующей на ротор насоса и разгрузочного устройства.

Суммарная осевая сила может быть найдена по выражению:

,

где – абсолютная скорость потока на входе в рабочее колесо;

– радиус уплотнения рабочего колеса;

– радиус втулочный;

– радиус выхода потока из рабочего колеса;

– давление потока на выходе из рабочего колеса;

– давление потока на входе в рабочее колесо.

Осевая сила направлена в сторону, противоположную направлению движения потока на входе в рабочее колесо. Для многоступенчатого насоса:

, где:

- число ступеней;

- осевая сила на одном рабочем колесе .

В случае износа уплотнения возникает дополнительная осевая сила, которая постепенно возрастает по мере износа уплотнения. По рекомендации А. А. Ломакина она может быть определена по следующей формуле:

;

Износ уплотнений приводит не только к увеличению утечек и уменьшению КПД, но и к существенному увеличению осевой силы (что может создать аварийную ситуацию). Сила , так же как и направлена в сторону, противоположную движению потока на входе в рабочее колесо.

Полная величина осевой силы, действующей на рабочее колесо насоса при максимально допустимом износе уплотнения равна:

,

где - коэффициент, учитывающий допустимый износ уплотнения. Принимаем

Используемая литература:

1. Андрющенко Р.С.,Матвиенко С.И. Расчет центробежных и осевых насосов конденсатно-питательной системы судна. СП б.: Изд. СПбГМТУ, 1995

2. Дунаев П.Ф. Конструирование узлов и деталей машин. – М.: Высшая школа, 1978.

19