www.chms.ru - вывоз мусора в Жуковском
Читаемые статьи

Читаемые книги

Ссылки


Главная >  Насосы, вентиляторы и компрессоры 

1 2 3 4 5 6 7 8 [ 9 ] 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69

образованных внешними поверхностями рабочего колёс внутренними поверхностями корпуса. В этих полос: жидкость, примыкающая к рабочему колесу, вращаете: угловой скоростью колеса и полностью затормаживав на неподвижной поверхности корпуса. Вследствие этог пространствах между колесом и корпусом возникают в ревые течения, требующие тем больших затрат энерг чем больше расстояния между колесом и корпусом. Е эти расстояния малы, то затрата энергии определяе лишь трением жидкости в пристенных слоях.

В 1938-1939 гг. акад. Г. Ф. Проскура показал, вихревое течение в пазухах рабочего колеса имеет и по жительное влияние, потому что при срыве потока с пов ности рабочего колеса существенная часть энергии в отдается основному потоку, выходящему из рабочего Kojje. са. Коэффициент р в (3.59) учитывает эти явления.

Так как напор, создаваемый колесом центробсж1ой машины, определяется окружной скоростью, а после, равна foi?2, то для достижения заданного напора mi быть приняты различные комбинации значений R2 Для уменьшения потерь от дискового трения следует oi ничивать Я2 и принимать повышенные значения (о; приводит к повышению т] и полного КПД машины, обстоятельством объясняется отчасти применение в о менной технике высокооборотных центробежных маш ограниченным диаметром рабочего колеса.

3.8. Многоступенчатые и многопоточные центробежные машины

Напор, развиваемый колесом центробежной маш: как видно из выражения (3.8), определяется произв! ем u2c2u. Для достижения высокого напора в машине с ним колесом необходимо иметь большое значение окруК ной скорости. Однако окружная скорость ограничена условиями прочности колес и кавитацией: для чугунных коле она не должна превышать 40, а для стальных легировав-ных -300 м/с. В специальных конструкциях транспортник нагнетателей для колес из легких сплавов высокой прочности допускаются окружные скорости до 500 м/с.

В насосах, подающих воду и технические жидкосЛ скорость вращения, а следовательно, и напор лимитируЮ ся обычно условиями возникновения кавитации (см. §4-г

В промышленных установках часто требуется созданЯ* высоких давлений жидкости или газа. В таких случая*

центробежные машины с одним рабочим колесом оказываются непригодными и их замещают многоступенчатыми.

Многоступенчатая центробежная машина представляет собой обычно ряд одноступенчатых машин, рабочие колеса которых сидят на обще;л валу и соединены последова-


Рис. 3.17 Схема многоступенчатой центробежной машины


Рис, 3,18. Продольный и поперечный разрезы многоступенчатой центре-бс кноГ] машины

тельнр. Представление о такой семиступенчатой машине даст рис. 3.17,

При последовательном включении колес напоры, создаваемые ими, складываются так, что полный напор машины равен сумме напоров отдельных ступеней. В большинстве случаев при подаче несжимаемых жидкостей геометрические размеры всех ступеней одинаковы, и поэтому полный напор такой машины равен напору одной ступени, умноженному на число ступеней машины. Часть продольного сечения многоступенчатой машины представлена на рис,

V. 1о,



Поток жидкости (газа) поступает через подвод / в р; бочее колесо 2 первой ступени машины, откуда, восприня от лопаток некоторое количество энергии, он выбрасыва ется в направляющий аппарат 3 этой ступени. Далее, об гнув диафрагму 4, отделяющую первую ступень от второ] поток проходит обратный направляющий аппарат 5 между? первой и второй ступенями и поступает в рабочее колеса второй ступени. Из второй ступени поток направляется Л третью и т.д. Обратный направляющий аппарат является! характерным элементом многоступенчатой центробежной машины. I

При выходе из направляющего лопаточного устройств?! первой ступени поток обладает значительными тангенциальными составляющими абсолютной скорости, т. е. он закручен относительно оси машины. Если такой поток буде* подведен к лопастям рабочего колеса второй ступени ма шины, то здесь он сможет получить приращение энергии обусловленное лишь разностью окружных скоростей выхо- да и входа.

Если же на пути между выходом из направляющего устройства первой ступени и входом в j a6o4ee колесо вто-* рой ступени расположить лопаточное направляющее устройство, обеспечивающее радиальный вход в рабочее колесо второй ступени, то последнее будет работать столь же эффективно, как и рабочее колесо первой ступени, передавая жидкости удельную энергию, определяемую по выражению (3.15).

Назначение обратного направляющего аппарата заключается в устранении закручивания потока с целью эффективной передачи энергии потоку в последующей ступени машины.

Напоры, развиваемые современными центробежными многоступенчатыми машинами, очень высоки; например, насосы, подающие воду, создают напор до 4000 м. Имеются насосы с числом ступеней до 30.

В тех случаях, когда центробежная машина при заданном напоре должна обеспечивать такую подачу, что раз4 меры проточной части (например, ширина лопасти 62 на выходе) окажутся конструктивно неприемлемыми, приме-, няют параллельное соединение рабочих колес. Такие машины называют многопоточными. Принципиальная схема машины с четырьмя потоками представлена на рис. 3.19

При высоких напорах и больших подачах находят применение центробежные машины многопоточного типа со ступенями давления. Такие машины состоят из двух или

цетырех групп ступеней давления. В каждой группе ступени включены последовательно с целью повышения напора, а группы ступеней включены параллельно. В качестве при-,ера соединения ступеней и групп в смешанном типе цен-


\ff t


Рис. 3.19. Схема многопоточной центробежной машины

Рис. 3.20. Схема трехступенчатой двухноточной машины

тробежной машины на рис. 3.20 приведена схема работы трехступенчатой двухноточной машины с симметричным расположением ступеней и их групп.

3.9. Осевые и радиальные силы в центробежных насосах

Осевые силы. Эти силы возникают в центробежных машинах в результате разных но значению и направлению давлений, действующих на рабочие колеса с передней (обращенной к всасыванию) и задней сторон. Кроме того, осевая силавозникает в результате динамического действия потока, входящего в рабочие колеса. В крупных многоступенчатых центробежных машинах осевые силы могут достигать нескольких десятков тонн.

При вычислении осевых сил, действующих на криволинейные поверхности рабочего колеса, надо рассматривать проекции этих поверхностей на плоскость, нормальную к геометрической оси машины.

Пусть в полости входа в рабочее колесо давление равно pi (рис. 3.21). При наличии уплотнения а на входном диаметре колеса конечное давления рг распространяется через зазоры в полости b ч с Перед и за колесом. Действительное осевое давление р в любой точке изружной поверхности к(леса, лежащей на произвольном расстоянии от Чентра, является результатом действия двух давлений: р, и р, создаваемого действием центробежной силы жидкости, вращающейся в пот-

между наружной поверхностью колеса и корпусом, т. е.

РРг + Рф- (3-60)



Опытным путем доказано, что при отсутствии расхода через зазору! средняя угловая скорость вращения жидкости в полостях между пк верхностями вращающегося колеса и корпусом равна половине уело., вой скорости рабочего колеса. На основании этого соображения можно вычислить р.

Выделим в полости с кольцевой объем жидкости с шириной, равной единице, и радиусами г и r+dr. При вращении этого кольцевого


Рис. 3.21. Распределение осевых давлений по наружным поверхнс колеса центробежной машины

объема с угловой скоростью 0)/2 на его внутренней цилиндрической верхности действует центробежная сила жидкости

dPji = p-2nrdr- г. . Давление, обусловленное этой центробежной силой.

2nrl

=-р-

rdr.

(3.61).-

(3.62)

Отрицательный знак у dP указывает на то, что под влиянием центробежной силы жидкости в цилиндрических сечениях полости с возникает разрежение (давление уменьшается):

г dr =- р -

(3.63)

Из выражения (3.60) и (3.63) следует, что


Гидравлическое уплотнение при входе в колесо на окружности радиусом обусловливает уравновешивание внешних давлений иа рабочее колесо с передней и задней сторон. В пределах же от Яш до давления на колесо не уравновешены, так как с передней стороны колеса действует давление всасывания pi, а с задней-давление р, распределенное по закону, выражаемому формулой (3.64). Очевидно, сила обусловленная этими давлениями, действующими на колесо, равна

2пг dr [Pg - Р - ( 1 - J - я (4 - р,. (3.65)

Интегрирование ь алгебраические преобразования приводят последнее уравнение к виду

= {Rl - {Pz - Рг) - (4 - в)[4 - 0.5 (4 -Ь 4 )] -

(3.66)

Поток в колесе радиальной центробежной машины изменяет направление движения. Входя в осевом направлении, он покидает колесо, двигаясь в плоскостях, нормальных к оси машины, благодаря чему возникает динамическое давление на колесо. Силу, обусловленную этим давлением, можно определить, применив уравнение количества движения, . ,

дин

где М= \ с. Тогда

сек Со - сек cos

(3.67)

(3.68)

Направление действия силы Рдии соответствует направлению скорости Го входа в колесо машины.

Осевая сила, действующая на одно рабочее колесо центробежной машины, получается алгебраическим сложением сил Рр и Рдвв:

яр 0)2

;c = (4-вl(Pi!-Pl)- . . .

(4 - -в )[4 - 0.5 (4 + в)] - PQcq. (3.69)

Как видно из выражения (3.69), осевая сила зависит от различных факторов. Основными из них являются: радиальные размеры колеса и Лу, частота вращения и давление на выходе из колеса. Осевая сила существенно зависит от режима работы центробежной машины. Осевая сила тем больше, чем менее машина нагружена, т.е. чем. меньше одача машины, достигаемая дросселированием. Наивысшее значение Осевой силы -на холостом ходу машины (полное закрытие регулируй



1 2 3 4 5 6 7 8 [ 9 ] 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69


Чем хороши многотопливные котлы?



Нетрадиционное отопление



Детище отечественной Оборонки



Что такое автономное индивидуальное отопление?



Использование тепловых насосов



Эффективное теплоснабжение для больших помещений



Когда удобно применять теплые полы
© 1998 - 2024 www.300mm.ru.
При копировании материала обязательно наличие обратных ссылок.
Яндекс.Метрика