Проектирование питательного насоса (Судовое вспомогательное энергетическое оборудование, Санкт-Петербургский Государственный Морской Технический Университет)
ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………..……………..4
1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ СТУПЕНИ……6
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ РАЗМЕРОВ ВХОДА РАБОЧЕГО КОЛЕСА……7
3. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ РАЗМЕРОВ ВЫХОДА РАБОЧЕГО КОЛЕСА…...12
4. РАСЧЕТ И ПОСТРОЕНИЕ МЕРИДИАННОГО СЕЧЕНИЯ РАБОЧЕГО КОЛЕСА…18
5. ПОСТРОЕНИЕ ПЛАНА РАБОЧЕГО КОЛЕСА……19
6. ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ НА КАВИТАЦИЮ……20
7. РАСЧЕТ НАПРАВЛЯЮЩЕГО АППАРАТА…21
8. РАСЧЕТ ОБЪЕМНЫХ ПОТЕРЬ…………25
9. СИЛЫ И РАЗГРУЗКА РОТОРА НАСОСА……32
10. РАСЧЕТ И ПОСТРОЕНИЕ НАПОРНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК…………..35
ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………….…………………………………….…………………..37
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ……39
Целью курсового проекта является определение размеров и форм проточной части: рабочего колеса и отвода питательного насоса, надежного в работе, имеющего малые массогабаритные показатели при достаточно высоком КПД и требуемом уровне шума и вибрации.
Питательный насос – это насосный агрегат, обеспечивающий подачу питательной воды в котел.В данной работе рассматривается центробежный лопастной насос.
Принцип действия питательного насоса основан на действии центробежных сил. Вращаясь, рабочее колесо, сообщает круговое движение жидкости, находящейся между лопатками рабочего колеса. Вследствие возникающей при этом центробежной силы, жидкость от центра рабочего колеса перемещается к внешнему выходу, а освобождающееся пространство вновь заполняется жидкостью, поступающей из всасывающего трубопровода.В колесе центробежного насоса жидкость, обтекая лопасти, движется в радиальном направлении, и поэтому работа центробежных сил значительна. Рабочее колесо является органом, непосредственно передающим механическую энергию двигателя перемещаемой жидкости.
Рис. 1 Конструкция питательного насоса.
Конструкция питательного насоса: 1 - вал, 2 - подшипник, 3 - торцовое уплотнение вала, 4 - входная крышка. 5 - подвод кольцевой, 6 - предвключенное колесо, 7 - крышка, 8 - рабочее колесо, 9 - секция, 10 - направляющий аппарат, 11 - корпус наружный, 12 - кожух насоса, 13 - корпус внутренний, 14 - крышка напорная, 15 - диск разгрузки, 16 - корпус концевого уплотнения.
Надежность работы питательных насосов обеспечивается как их хорошим состоянием и правильным обслуживанием, так и нормальной работой всей системы водоподготовки, питательных трубопроводов и оборудования. От исправности и надежности насосов зависит безаварийная работа котлов.
Прекращение работы питательных насосов может привести не только к уменьшению отпуска энергии, как при внеплановом выключении других агрегатов станции, но и к серьезным и тяжелым повреждениям котельного агрегата. Поэтому к питательной установке предъявляют требования особенно высокой надежности и обеспечения бесперебойного питания котлов водой при любых условиях
Рабочее колесо является наиболее важным элементом центробежного насоса. Для того, чтобы рассчитать рабочее колесо необходимо знать подачу Q, напор Н, высоту всасывания, гидравлическое сопротивление приемного трубопровода. При проектировании рабочего колеса, необходимо принимать во внимание, что оно должно быть рационально сконструировано. Таким образом, можно обеспечить достаточно высокий напор. Так же, необходимо учесть ограничения по частоте вращения, которая при неверном расчете может привести к кавитации, что крайне не желательно для любого вида насоса.
Для оценки максимально допустимой, с точки зрения кавитации частоты вращения рабочего колеса центробежного насоса, используется кавитационный коэффициент быстроходности. Расчет производится по формулам. Значения, полученные при расчете, тщательным образом проверяются графическим методом. По найденным значениям скоростей при входе в меж лопастные каналы рабочего колеса первой ступени определяется критический кавитационный запас энергии, уточняется кавитационный коэффициент быстроходности и рассчитывается допускаемая геометрическая высота всасывания. Последняя в нашем случае оказалась значительно больше заданной высоты всасывания, поэтому и кавитации в нашем случае не возникнет.
Проделав данную работу по расчету рабочего колеса центробежного насоса, мы убедились в том, что важно ответственно подойти к работе. Научились определять размеры и формы проточной части центробежного питательного насоса, надежного в работе, имеющего малые массогабаритные показатели при достаточно высоком КПД и требуемом уровне шума и вибрации.
