Определение основных размеров грунтового насоса
Грунтовыми насосами называют центробежные насосы, предназначенные для перекачивания гидросмеси. Они снабжены рабочими колесами закрытого типа. На рис. 3 представлена схема грунтового насоса закрытого типа. Насос состоит из корпуса и рабочего колеса. Корпус насоса имеет улиткообразную часть, создающую отливной канал, и две крышки: переднюю со всасывающим приемным патрубком и заднюю с отверстием для вала, на который посажено рабочее колесо. По отливному каналу гидросмесь направляется к напорному патрубку и далее в напорный грунтопровод. Напорный патрубок выполнен в виде диффузора для преобразования кинетической энергии в энергию давления. Из-за сильного износа внутренних поверхностей корпуса на внутренних сторонах крышек и улиткообразной части крепятся сменные защитные облицовки из износостойких сплавов.
Рабочее колесо насоса представляет собой стальную отливку, имеющую ступицу, два диска и рабочие лопасти. Лопасти колеса расположены между дисками.
В переднем диске имеется отверстие, перед которым находится патрубок всасывающего трубопровода. Задний диск имеет ступицу, в которую входит вал насоса, вращаемый двигателем. Между неподвижной горловиной корпуса насоса и вращающейся в ней ступицей предусматривается сальниковое уплотнение, исключающее появление протечки.
Сальниковое уплотнение ступицы рабочего колеса находится под давлением гидросмеси, стремящейся приникнуть в центральную часть насоса. Для защиты уплотнения к нему промывочным насосом по трубке подают воду под давлением, превышающим напор, развиваемый грунтовым насосом.
|
|
Гидросмесь входит в корпус насоса в осевом направлении через корпусную часть всасывающего трубопровода, присоединенного к передней крышке корпуса насоса. Далее смесь проходит в межлопаточные пространства и под действием центробежной силы, возникающей при вращении, начинает двигаться вдоль лопастей от центра колеса к его периферии, и поступает в отливной канал. По отливному каналу гидросмесь направляется к напорному патрубку и далее в напорный трубопровод.
Основными геометрическими размерами рабочего колеса являются: внутренний диаметр D 1 (диаметр входного отверстия в переднем диске), внешний диаметр D 2 (диаметр диска), ширина b лопастей (расстояние между дисками), расстояние между лопастями по дуге окружности входного отверстия. Кроме этих параметров определяют число лопастей Z рабочего колеса и частоту вращения nK рабочего колеса.
Число лопастей рабочего колеса определяют по эмпирическому соотношению с округлением результата до ближайшего целого числа.
|
|
(22)
Частоту вращения nK (об/мин) рабочего колеса определяют, исходя из опыта эксплуатации существующих землесосов. Ее принимают у землесосов производительностью до 250 м3/ч равной 500 об/мин, а у землесосов производительностью от 350 до 2500 м3/ч – 350 об/мин.
Диаметр D 1 входного отверстия обычно принимается равным диаметру D ВС всасывающего грунтопровода или на 5-10% больше с учетом стеснения пространства входа выступающей частью ступицы рабочего колеса.
Расстояние а между лопастями по дуге окружности входного отверстия определяется по выражению
(23)
где: – коэффициент, характеризующий стеснение входа толщинам d 1 лопастей (K 1=0,85 при Z=3-4 и K 1=0,80 при Z=5).
Ширина b лопастей (расстояние между дисками) принимается по условию проходимости камней округлой формы такой же, как расстояние между лопастями, т.е.
(24)
Для определения внешнего диаметра D 2 рабочего колеса используется экспериментально установленная связь между отношением и коэффициентом быстроходности nS.
|
|
Коэффициент быстроходности nS является важной характеристикой насоса и вычисляется по формуле
(25)
где: QK – расход смеси в рабочем колесе (м3/с).
Расход QK (м3/с) смеси, пропускаемый рабочим колесом насоса, определяется формулой
(26)
где: h 0 = 0.92÷0.97 – объемный к.п.д. насоса.
Расход смеси в рабочем колесе больше подачи насоса из-за возможного поступления в центральную часть колеса смеси через зазор между передним диском и передней крышкой корпуса.
Экспериментально установленная связь между отношением и коэффициентом быстроходности, при которых обеспечивается наилучший к.п.д. насоса приведена в табл. 1.
Таблица 1
Зависимость
50-80 | 80-110 | 110-140 | |
3,2-2,8 | 2,8-2,4 | 2,4-2,0 |
Внешний диаметр D 2 рабочего колеса определяется следующим образом. По формуле (25) вычисляется значение коэффициента быстроходности nS и по табл. 1 выбирается отношение . По ранее установленному диаметру D 1 находят значение диаметра D 2 = D 1 × .
|
|
Дата добавления: 2020-04-08; просмотров: 286; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!