Ознакомление с конструкцией радиально-поршневого насоса осуществляется путем разборки и сборки насосов. После разборки необходимо замерить следующие величины:
m - число рядов поршней, шт;
z - число поршней в одном ряду, шт;
d - диаметр поршня, мм;
Dб - наружный диаметр цилиндрового блока, мм;
Dс - внутренний диаметр статорного кольца, мм.
Порядок расчета основных параметров насоса
Максимальное значение величины эксцентриситета:
, мм
Максимальное значение рабочего объема радиально-поршневого насоса:
, см 3
где 
− ход поршня, мм.
Расчетное значение рабочего объема насоса:
, см 3
где uн - параметр регулирования насоса.
Теоретическая подача насоса:
, л/мин
где n = 1470 об/мин - частота вращения вала насоса.
Действительная подача насоса:
, л/мин.
где hо - объемный КПД насоса (hо » 0,92).
Расчетный момент на валу насоса:
, Н×м
где Δр - перепад давления, создаваемый насосом при заданном режиме работы, Па.
Момент на валу насоса:
, Н×м
где hгм - гидромеханический КПД насоса (hгм » 0,96).
Полезная мощность насоса:
, Вт
Мощность на валу насоса:
, Вт
где hн = hо×hгм - общий КПД насоса.
Величины uн и Δр для своего варианта следует взять из таблицы 4.1. Номер варианта задается преподавателем индивидуально каждому студенту.
Таблица 1.Исходные данные к расчету
| № в-та | ||||||||||||
| uн | 0,20 | 0,90 | 0,30 | 0,80 | 0,40 | 0,70 | 0,50 | 0,60 | 0,25 | 0,85 | 0,35 | 0,75 |
| Δр, МПа | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 27 | 23 | 18 | 13 | 11 | 16 | 21 |
Продолжение таблицы 1
| № в-та | ||||||||||||
| uн | 0,45 | 0,65 | 0,55 | 0,95 | 1,00 | 0,20 | 0,30 | 0,40 | 0,50 | 0,60 | 0,70 | 0,80 |
| Δр, МПа | 28 | 29 | 26 | 24 | 22 | 19 | 17 | 14 | 12 | 31 | 32 | 8 |
Содержание отчета
1) Цель работы.
2) Назначение и область применения радиально-поршневых насосов.
3) Основные достоинства и недостатки радиально-поршневых насосов.
4) Схема радиально-поршневого насоса с описанием конструкции и принципа действия.
5) Расчет основных параметров насоса.
Контрольные вопросы: 1) Основные конструктивные элементы радиально-поршневого насоса?
2) Принцип действия радиально-поршневого насоса?
3) Преимущества и недостатки радиально-поршневого насоса?
4) Способ снижения трения поршней относительно цилиндра и статорного кольца?
5) Способ регулирования производительности радиально-поршневого насоса?
6) От каких параметров зависит теоретическая подача радиально-поршневого насоса?
Лабораторная работа № 5
ИЗУЧЕНИЕ КОНСТРУКЦИЙ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ НАСОСОВ
И ВЕНТИЛЯТОРОВ
Цель работы: изучение конструкций и принципа действия центробежных насосов и вентиляторов. Составление конструктивных схем и эскизов основных рабочих элементов.
Оборудование: центробежные насос и вентилятор.
Содержание работы
 |
Центробежные насосы в силу целого ряда своих качеств являются самыми распространёнными из всех типов насосов. Широкий диапазон подач (до десятков м3/с) и напоров, высокая частота вращения, доходящая до десятков тысяч оборотов в минуту и сравнительно высокий
Рис. 1. Консольный одноступенчатый центробежный насос:
1 - уплотнительное кольцо; 2 - рабочее колесо; 3 - корпус; 4 - вал; 5 - уплотнительный сальник; 6 - подшипники; 7 - соединительная муфта
КПД (80…85 %) позволяют использовать их в самых различных отраслях народного хозяйства в качестве питательных насосов для подачи воды, циркуляционных, сетевых - для нужд теплофикации и т.д.
Центробежные вентиляторы используются для проветривания помещений в качестве тяго-дутьевых машин (дутьевых вентиляторов).
На рис. 1. представлен продольный разрез простейшего центробежного насоса. Основными элементами указанной конструкции насоса являются: корпус 3, внутри которого на валу 4 насажено рабочее колесо 2, подшипники 6, наружное уплотнение вала 5.
На рис. 2. представлена схема этого насоса. Рабочее колесо, в каналах которого происходит повышение энергии жидкости, состоит из переднего 4 и заднего 7 дисков. Между дисками размещены лопасти 1, образующие криволинейные каналы. Передний диск имеет уплотнительное кольцо 2, предназначенное для герметизации (уменьшения протечек) напорной части насоса от приёмной. Подвод 3, выполненный в виде сходящегося патрубка, улучшает условия поступления жидкости на рабочее колесо. В месте выхода вала из корпуса устанавливается уплотнение 8.
Рис. 2. Схема устройства центробежного насоса:
1 - лопасть рабочего колеса; 2 - уплотнительное кольцо рабочего колеса; 3 - подводящий патрубок; 4 - передний диск рабочего колеса; 5 - рабочее колесо; 6 - корпус;
7 - задний диск рабочего колеса; 8 - сальниковое уплотнение; 9 - вал; 10 - диффузор
На рис. 3. показаны основные геометрические параметры рабочего колеса. Рабочие колёса могут быть с односторонним и двусторонним подводом жидкости, как это показано на рис. 4., т.е. жидкость подводится к рабочим органам с двух противоположных сторон.
Рис. 3. Основные Рис. 4. Рабочее колесо с двусторонним
геометрические параметры входом жидкости
рабочего колеса
По конструктивному оформлению рабочие колёса бывают закрытые (рис. 5, а), имеющие передний и задний диски; полузакрытые (рис. 5, б), в которых отсутствует передний диск и лопасти крепятся к заднему диску; открытые (рис. 5, в), имеющие втулки с закреплёнными на них лопастями.
Межлопаточные каналы в этом случае образуются лопастями и стенками корпуса.
Рис.5 Схематичное изображение рабочих колес различного типа:
а - закрытое колесо; б - полузакрытое; в – открытое: 1 - лопасть колеса; 2 - корпус насоса
Рис. 6. Схема последовательного включения рабочих колес центробежного насоса
Одна из особенностей центробежного насоса – невозможность пуска его в действие без предварительного залива перекачиваемой жидкостью, так как наличие зазора между уплотнительным кольцом рабочего колеса и корпусом не позволяет создать необходимого разряжения и обеспечить поступление жидкости к рабочему колесу. Чтобы запустить насос, его корпус и весь приёмный трубопровод должны быть заполнены перекачиваемой жидкостью. При вращении рабочего колеса лопасти захватывают жидкость, которая под влиянием сил, возникающих при обтекании ею лопастей, отбрасывается от центра колеса к периферии, попадает в корпус и далее в напорный трубопровод.
По конструкции центробежный вентилятор мало чем отличается от насоса. Он состоит из корпуса и рабочего колеса. У насоса корпус обычно литой, а у вентилятора - сварной или клепаный из листовой стали. Рабочее колесо вентилятора сборное, состоящее из втулки, переднего и заднего дисков. Лопасти к дискам колеса либо привариваются, либо приклёпываются. Диски к втулке крепятся болтами. На рис. 7 приведена схема конструкции мельничного вентилятора серии ВМ. Вентиляторы общего назначения в зависимости от величины полного давления pν разделяют на вентиляторы низкого давления - pν до 981 Па (100 кг/м2), среднего давления - pν до 2943 Па (300 кг/м2) и высокого давления - pν до 11 772 Па (1200 кг/м2).
Рис. 7. Мельничный вентилятор серии ВН:
1 - кожух; 2 - рабочее колесо; 3 - ходовая часть