Боровский Овсянников Чебаевский Шапиро Лопастные насосы_150dpi (1047810), страница 31
Текст из файла (страница 31)
3.5.6, Влияние диаметров шнека и втулки На основании проведенных экспериментальных исследований была получена опытная зависимость коэффициента кавнтации Хн от режимных и основных геометрических параметров пред- включенных шнеков и виде Хн =0,115с„+ * +0,21у'гбз лг ' =+ р Эср + 0,0027 (2 — 2) — 0,095. (3.64) Обработка статистических данных испытаний восемнадцати различных насосов приблизительно со 150 шнекамн показала, что формула (3.64) дает хорошую сходимость расчетных и экспе- 199 р~мептальных значений Ап при следующих параметрах насосов (при этом должно выполняться условие (3.60) бессрывиой работы центробежного колеса): 1) Л()х 0' —:60'.
2) 6! 0.005+ 0,045; 3) 7~0,07: 4) а=1 —:4: 5) Бег=0,6 —:7; 6) (1ср р — — 6' —;20'! 7) Й„=0,25 —:0,7; 6) г!,=0045 —:0,25. Из выражения (3.63) следует, что величина Лйп имеет минимум при изменении наружного диаметра шнека О„р,((ействительно, при увеличении В„ происходит уменьшение значений Хн и го, а также возрастание величины и„,. Для удобства преобразований нсрсишисм уравнение (3.64) в следующем виде йп ар+ 0,115 с!р. где 8 (1+аа) 0Р О,!!б. !28 0Р и.— л (! — !)-„~)е О,'„ ре (! Ч' им) 2 с.
ы кР (! — .'-„,)' ! ! + 1„) 1Зт р О.!!5!!+ !р~) ак (! — Р-',) О~и 1(родифферениируем вырижс!шс (3,65) по 0„, ири заданных значениях а,, и'„„Я и р, Приравняв получен!и!с после дифференцирования выражение нулю, можно оиреде:шть оптимальное значение О„„при котором величина Лйи будет иметь минимальное значение. Приводим конечные результаты преобразований. Уравнение для определения оптимальной величины наружного диаметра !писка имеет следующий впд: )'х -1- ~ ЗИ„. — ° Г '.,~ — 231, — ) . О.
(3 66) гдз у .= (В„,);;м -- ! Ы(т —; 0 ю у О,ОЧ4 ! ПО. р,(! , ~р-(! — )',)! !! —,д„,)' 2оо ор - !02(р 6)+ ° + 6: !+О,! . ((. !Ор а.р -1- 0,0027 (г — 2) — 0,095. Прп постоянных значениях Б,.р, 1 и г величина ар определяется только относительной толщиной входных кромок лопаток шнека. После несложных преобразований уравнение (3.63) может быть записано так: 0,0288+ 78,5 ао(1+ ао) + 828 ° ао Ч,— аолт(! — с),д)" (! + т)«т)' о,зот к (1--21;-'„)1! — ' 2„,) гмт огс сса Мо ' М., к 2Мо'' соз 3 ог 1' ы (3.67) с)«, «„г При Рх«0 о 7)торг "" )™о+ 1 Мг+1 г)11 Мо + М, — ~' Мг, — М'ог Лзгя анализов удобисе пользоваться ие величиной Рр„рг, а вели- чиной Кгз«т«2,!2.
«1 1т ! - — 1,т (3.69) гглгг ! 'т ( ~вт) (с„),„, -- — — — ° (3,70) 1ра и)вес иыч всличпнам стг, и Уггг ыоокст быть рассчитано зиа««1ггг~ котффииисига кавитавиш Сц )070- (! — «г;,т) -' ! с, (3.71) !! -- (г«,) тггггь заи 1+)ггг, хгг сг)г — — — -= — . с)с+ — —. а т сс 16а полу генным завис!!мостам бьши поде ш)аиы оитичальные 1г г'гоги!я (Ар )оргт (сгт)орг и (Сц)трг и(ги (тгг:гзгггчгггчх Втулочных гг«чиеииях ат„, (рис 3.42).
расчетбьгл проведен длядвух коикрс-"гох зиачсиий а«:(о,),= 0,02 и (ао)о=00111. Если принять 6, =-3,3; 27:=о0,5; а=2, то (3 7о) 20! 1!«д рзгьенггн уравнеипя 13.66) загасит от знака дискримииаита Р, ( — 1, — —, , '~ — Мо — 1 -- — (М! — 3(о). тч 0", о т При И.„0 значению аа соответствует относительная толщина кромок лопаток шнека 61=00!5, а второму значению— первому входных 6, =0,05. Лнал из графиков, приведенных иа рнс.
3.42, позволяет сделать следующие выводы: !) с увеличением втулочного отношения оптимальные значения Кр и Сп уменьшаются, значение (си),рг практически ие изменяется; 2) с умспьшсппсм 6~ (при ~)„=сопя!) оптимальные значения Ко и Сп увеличиваются, а козффпциснта см уменьшаются; 3) при обычно применяемых в насосах, имеющих высокис антикавптациоиные свойства, значениях втулочиых отношений г7„=-0,2 —;0,4 и отиосптечьных толшни входных кромок лопаток шнека 6~ = =0,0!5, оптиа1альные значения Ка„ находятся в пределах 7,9 — 7,3, а Си=5200 —;4200. рррр «арр раар 1гч)ма д1 Йв„)„, тр !'чс. чн2.
Овтнмавьнмс параметры пралкк:почс1ннчо шнека по второму критическому ремаму насоса: — -с.сг; — — — — — — а, оли 3,5.7, Влияние сброса утечек жидкости через Шелевые уплотнения насоса Утечка жидкости из полости вь1сокого давления на вход на< нон увеличивает значение объемного расхода, фактически протекающего через рабочие колеса, по сравнению с полезным рас. холмам и ухудшают тем самым аитикавитационные свойства насоса. 'Такое влияние утечек реализуется тогда, когда в месте смсим нпн потока утечек с основным потоком их скорости равны по вслмчмп и совпадают по направлению. В бккмч обнгем случае влияние утечек на кавитациониый срыв изсосн может проявиться как в худшую, так и в .чучшую стороны по г)мшнепию с рассмотреняым выше.
202 Проанализируем кратко возможные схемы ввода утечек жидкости в основной поток, изображенные иа рис. 3.43. Рнс. ЗАВ. Схемы ввода утенек жидкости в основноя поток Па схемах 1, 5 и !1 показаны конструкции пиштся с банна ном иа шнеке. В высокооборотных шиеко-цсптробс киых па. ах бандаж иа шнеке ставится; 1) для улучшешш энергетических характеристик шнека пуп 1чоиьшения вторичных потерь из-зз перетекания жидкости ш и чей стороны лопаток на нерабочую г41; у) хля увеличения прочности шнека. С другой стороны, при наличии бандажа сильно закрученные утечка из центробежного колеса, направленные против нлн поперек основного потока жидкости, за счет увеличения расхода жидкости через шнек и эжектпрующего эффекта должны увеличивать иот)себиое давление жидкости на входе в шнек, т.
е. ухудшать антнкавнтациоиные свойства насоса, Кроме того, утечки, закручивая периферийную часть всасываемого потока, увеличивают неравномерность поля скоростей на входе, вследствие чего ухудшаются аптнкавитационные свойства шнека и всего насоса. Самым неблагоприятным слу ~асм является тот, когда утечки со стороны ведомого днсгис центробежного каиса вводятся навстречу основному потоку (см. схему 5 иа рнс. 3,43). С целью выявления влияния длины бандажа в шнеке на кавитационные характеристики насоса были проведены иа шести шиеко-центробежных насосах с густыми предвключенными шискачи (тс„>1,8) специальные исследования.
Длина бандажа изменялась подрезкой его со стороны входа в шнек, При подрезках радиальный зазор между шнеком и корпусом насоса выдерживался постоянным и равным первоначальному до подрсзки ,'62), Во всех случаях насосы обладали наилучшими антикавнтациопнычи свойствам~ при полностью обрезанных бандажах. Напрямер, на одном из насосов ликвидация бандажа привела к увеличение Сп с 3750 до 4000 (рнс.
3.44). Прп направлении потока утечек на входе в шнек поперек ос. ионного потока (см. схема 1 на рис. 3.43) потери энергии потока прп смешении и соответствующее увеличение срывного кавитациопного запаса можно определить аналогично потерям для тройников "" =' 1 ' ' 0+я ~ 0+ад ~ !' Отсюда коэффициент потерь амм 1 55 д0 г' Л0 ым-- 0+д0 ~ ам-лс) 7 см' (3,74) == 1,55 (1 — 1)м) — (1 — 1)м)' Таким образом, для получения наилучших антнкавитационлых свойств момсио рекомендовать проектировать насосы без бандажей на предвключеиных шнеках.
при этом радиальный зазор меьсду корпусом насоса и шпеком следует выдерживать в пределах бг= (0,005 —:0,0!) ))мм В тех случаях, когда бандаж необходим для увеличения прочности и жесткости конструкцшк целесообразно перед шпеком устанавливать неподвижный конус, поворачивающий утечки в направлении основного потока. На практике часто встречаются конструкции насосов, в которых утечки жядкости через шелевыс уи.пттисипя со стороны ведомого диска цент(юбежпого кочсса вттт>дптттт и ттсиовттой поток в обнасть за шнеком (см.
рпс. 3.".3 схсаиа 2, й Л, ///, /2), в 'ттом случае на кавитационные хартттстерттлттттп тяпскп будут оказывать влияние только утечки через тттвют"тзтт (сп, схт мы /, Рттс. ЗЛ4, Графпк вапяяпя папспсппя отаюситеаьпой панны Папхама па аптпяавп. таппоппме свойства птпсяо-псптроттса,я я ~ 1т тт ст т аа ет ш та/ф '2 рис. 3.43) со стороны ведтчпего диска. Необходимо в этом случае также учитывать, что действительная скорость па участ ке смешения с,„=с„ может отличаться от скттростп потока перед входом в шнек ст (см. схему 2 иа рпс. 3.43), С у ~етом разли шя скоростей с, и ся„а также носат ттсаттторого упрошеипя формула для расчет;т коэффпптпп/и потерь будет иметь впд с,п=(,4 ~ — "'") () — И.').
(3.75) ,ат' где т) о — расходный к. п. д., вычисленный по утечкам, смсшиваюшимся с основным потоком под прямым углом до входа в шнековое колесо. Фора1ула (3.75) получила хорошее экспериментальное подзверждеит/е при П'о>0,7. Если направление утетки< на входе в шиш/ будет совттадать с направлением основного потока (см, схему 4 иа рпс.
3.43) и скорость их будет превышать скорость основного потока, то вследствие эжектируюшего эффекта энергия ос~тттвттого потока возрастает и навигационная характеристика пасоса улучшится. Организуя таким образом ввод утечек в основной птзток, было ~юлучеио на пяти насосах увеличение кавиташюииого коэффиппсита быстроходности в пределах !Π— 40туя. Весьма распространенной является схема, когда утечки со т тороиы ведутцего и ведомого дисков смешиваются с осиов",ьтм ттттмтттоьт в области за шнеком (см. схему 3 на рис. 3.43). В эт 'лучпе оин ие оказывают влияния иа кавитационные карат:~ рптппки шнека.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
