Расчет центробежного насоса

2.3 Расчет центробежного насоса

Рассчитать центробежный насос для следующих условий работы: подача - , напор - Н = 25м.

Принимаем:

1) выходной угол потока из рабочих лопастей

2) угол атаки

3) средний относительный шаг t_ер = 0,5

4) коэффициент потерь на рабочих лопастях

5) коэффициент потерь на входе в колесо

6) отношение диаметров

Кроме этого примем ряд коэффициентов:

Так как подача небольшая, выбираем насос с односторонним подводом воды и принимаем

1. Вычислим коэффициент R:

2. Угол потока на входе в рабочее колесо:

3. Найдем отношение:

4. Коэффициент теоретического напора:

5. Определим гидравлический к.п.д.

6. Коэффициент напора:

7. Найдем необходимую окружную скорость:

8. Необходимое число оборотов находим по формуле:

 

Принимаем n = 600об/мин

9. Входной угол рабочих лопастей:

принимаем

10. Принимая угол отставания потока , находим:

тогда:

принимаем Z_p = 7.

11. Примерное значение угла обетования потока в неподвижной решетке

тогда:

;

где

Проверим величину угла :

Так как , то действительный угол лопасти находят по формуле:

;

примем , тогда

12. Выходной диаметр определим:

м,

 принимаем d₀ = 0,13м.

13. Средний диаметр входных рабочих лопастей:

 

тогда окружная скорость равна:

14. Найдем наружный диаметр рабочего колеса:

Уточняем отношение диаметра:

Поскольку полученное значение мало отличается от принятого в начале расчета, повторного расчета делать не нужно.

15. Скорость во входном коллекторе

16. Скорость перед рабочим колесом:

17. Радиальная проекция скорости за рабочим колесом:

Отношение  вполне приемлемо. Входной угол потока измениться при этом незначительно, поэтому угол  может быть оставлен без изменений.

18. Высота рабочих лопастей:

19.Окружная проекция скорости за рабочим колесом:

20. Абсолютная скорость за рабочим колесом:

21. Оптимальная скорость в спиральной камере:

22. Максимальное и минимальное проходные сечения спиральной камеры

23. Закон изменения площади в спиральной камере

24. Принимая профили работы в виде дуг окружностей находим радиус изгиба лопастей (средней линии) и радиус центров окружностей по формуле:

25. определим к.п.д., мощность и крутящий момент:

принимаем L_g = 0,01;

                    = 0,95.

26. Диаметр вала насоса

где допускаемое напряжение кручения.

Примем = 1,5КН/см²

27. Принимаем диаметр ступицы колеса:

28. Длина ступицы конструктивно:

29 Ширина лопасти на входе определяется из уравнения:

где - коэффициент стеснения входного сечения кромками лопастей, примем = 0,9

30. Ширина лопасти на выходе, при условии :

31. Коэффициент быстроходности