• Pagrindiniai siurblių pasirinkimo principai
  • Technologiniai ir projektavimo reikalavimai
  • Siurbiamos terpės pobūdis
  • Pagrindiniai projektavimo parametrai
  • Siurblių panaudojimo (parinkimo) sritys pagal sukuriamą slėgį
  • Siurblių pritaikymas (parinkimas) pagal našumą
• Pagrindiniai siurblių konstrukcijos parametrai (našumas, aukštis, galia)
• Įvairių siurblių našumo skaičiavimas. Formulės
  • Stūmokliniai siurbliai
  • Pavarų siurbliai
  • Sraigtiniai siurbliai

Siurblio galvutės skaičiavimas

Siurblio galios apskaičiavimas

Siurbimo aukščio riba (išcentriniam siurbliui)

Siurblių su sprendimais skaičiavimo ir parinkimo užduočių pavyzdžiai

• stūmoklinio siurblio tūrinio naudingumo apskaičiavimas
• dviejų stūmoklių siurblio elektros variklio reikiamos galios apskaičiavimas
• trijų stūmoklių siurblio slėgio nuostolių apskaičiavimas
• sraigtinio siurblio tūrinio naudingumo apskaičiavimas
• išcentrinio siurblio slėgio, srauto ir naudingosios galios skaičiavimas
• vandens siurbimo išcentriniu siurbliu galimybių skaičiavimas
• krumpliaračio (krumpliaračio) siurblio pastūmos apskaičiavimas
• nustatyti, ar siurblys atitinka paleidimo sukimo momento reikalavimus
• išcentrinio siurblio naudingosios galios apskaičiavimas
• didžiausio siurblio srauto padidėjimo apskaičiavimas

Pagrindiniai siurblių pasirinkimo principai

Siurbimo įrangos pasirinkimas yra lemiamas etapas, nuo kurio priklausys ir technologiniai parametrai, ir suprojektuoto įrenginio našumas. Renkantis siurblio tipą, galima išskirti tris kriterijų grupes:

1) Technologiniai ir projektavimo reikalavimai

2) Siurbiamos terpės pobūdis

3) Pagrindiniai projektavimo parametrai

Technologiniai ir dizaino reikalavimai:

Kai kuriais atvejais siurblio pasirinkimą gali lemti tam tikri griežti reikalavimai daugeliui konstrukcijos ar proceso parametrų. Išcentriniai siurbliai, skirtingai nei stūmokliniai siurbliai, gali užtikrinti vienodą siurbiamosios terpės tiekimą, o norint įvykdyti stūmoklinio siurblio vienodumo sąlygas, būtina žymiai apsunkinti jo konstrukciją, ant alkūninio veleno uždedant kelis stūmoklius, kurie atlieka stūmoklinius judesius. su tam tikru atsilikimu vienas nuo kito . Tuo pačiu metu siurbiamos terpės tiekimas atskiromis tam tikro tūrio dalimis taip pat gali būti technologinis reikalavimas. Apibrėžiamo projektavimo reikalavimo pavyzdys yra panardinamųjų siurblių naudojimas, kai būtina arba tik įmanoma siurblį pastatyti žemiau siurbiamo skysčio lygio.

Technologiniai ir projektavimo reikalavimai siurbliui retai būna lemiami, o iš žmonių patirties žinomi tinkamų siurblių tipai įvairiems tikslams, todėl išsamus jų sąrašas nėra būtinas.

Siurbiamos terpės pobūdis:

Siurbiamos terpės charakteristikos dažnai tampa lemiamu veiksniu renkantis siurbimo įrangą. Įvairių tipų siurbliai tinka siurbti įvairiausias terpes, kurios skiriasi klampumu, toksiškumu, abrazyvumu ir daugeliu kitų parametrų. Taigi sraigtiniai siurbliai gali pumpuoti klampią terpę su įvairiais inkliuzais, nepažeisdami terpės struktūros, ir gali būti sėkmingai naudojami maisto pramonėje pumpuojant uogienes ir pastas su įvairiais užpildais. Siurbiamos terpės korozinės savybės lemia pasirinkto siurblio medžiagos konstrukciją, o toksiškumas – jos sandarumo lygį.

Pagrindiniai dizaino parametrai:

Įvairių pramonės šakų eksploatacinius reikalavimus gali patenkinti kelių tipų siurbliai. Esant tokiai situacijai, pirmenybė teikiama tam siurblių tipui, kuris labiausiai tinka konkrečioms pagrindinių projektavimo parametrų (galingumo, slėgio ir energijos suvartojimo) vertėms. Žemiau pateikiamos lentelės, bendrai atspindinčios dažniausiai naudojamų siurblių tipų taikymo ribas.

Siurblių panaudojimo (parinkimo) sritys pagal sukuriamą slėgį

iki 10 m	Nuo 10	Nuo 100	Nuo 1000	Nuo 10 000 m
vienas etapas išcentrinis
		Daugiapakopis išcentrinis
Ašinis (galva iki 20-30 m)
	Stūmoklis
	varžtas
			Stūmoklis
Sūkurys

Siurblių pritaikymas (parinkimas) pagal našumą

Iki 10 m3/val	Nuo 10	Nuo 100 iki 1000 m3/val	Iš 1 000 iki 10 000 m3/val	Iš 10 000 m3/val
vienas etapas išcentrinis
		Daugiapakopis išcentrinis
		Ašinis
Stūmoklis
varžtas
Stūmoklis
	Sūkurys

Tik visas tris kriterijų grupes atitinkantis siurblys gali garantuoti ilgalaikį ir patikimą veikimą.

Pagrindiniai siurblių projektiniai parametrai

Nepaisant skysčių ir dujų siurbimo mašinų įvairovės, galima išskirti keletą pagrindinių parametrų, apibūdinančių jų darbą: našumą, energijos suvartojimą ir slėgį.

Spektaklis(tiekimas, srautas) - siurblio siurbiamos terpės tūris per laiko vienetą. Žymima raide Q ir yra m 3 / val., l / s ir kt. Srauto greitis apima tik faktinį transportuojamo skysčio kiekį, neįskaitant atgalinio nuotėkio. Teorinių ir faktinių išlaidų santykis išreiškiamas tūrinio naudingumo dydžiu:

Tačiau šiuolaikiniuose siurbliuose dėl patikimo vamzdynų ir jungčių sandarinimo faktinis našumas yra toks pat kaip ir teorinis. Dažniausiai siurblys parenkamas konkrečiai vamzdynų sistemai, o debitas nustatomas iš anksto.

Aukštis yra energija, kurią siurblys perduoda siurbiamai terpei, susijusi su siurbiamos terpės masės vienetu. Jis žymimas raide H ir turi metrų matmenis. Reikėtų paaiškinti, kad slėgis nėra geometrinė charakteristika ir nėra aukštis, iki kurio siurblys gali pakelti siurbiamą terpę.

Energijos sąnaudos(galia ant veleno) - galia, kurią siurblys sunaudoja veikimo metu. Sunaudota galia skiriasi nuo naudingos siurblio galios, kuri išleidžiama tiesiogiai energijai perduoti į siurbiamą terpę. Dalis įvesties galios gali būti prarasta dėl nuotėkio, trinties guoliuose ir pan. Naudingumo koeficientas lemia šių dydžių santykį.

Skirtingų tipų siurbliams šių charakteristikų skaičiavimas gali skirtis dėl jų konstrukcijos ir veikimo principų skirtumų.

Įvairių siurblių našumo skaičiavimas

Visą siurblių tipų įvairovę galima suskirstyti į dvi pagrindines grupes, kurių našumo skaičiavimas turi esminių skirtumų. Pagal veikimo principą siurbliai skirstomi į dinaminius ir tūrinius. Pirmuoju atveju terpės siurbimas atsiranda dėl dinaminių jėgų poveikio, o antruoju - dėl siurblio darbinės kameros tūrio pasikeitimo.

Dinaminiai siurbliai apima:

1) Frikciniai siurbliai (sūkuriniai, sraigtiniai, diskiniai, purkštukai ir kt.)
2) Mentė (ašinė, išcentrinė)
3) Elektromagnetinis

Teigiamo tūrio siurbliai apima:
1) Stūmoklis ir stūmoklis, diafragma
2) sukamasis
3) Mentelė

Žemiau pateikiamos dažniausiai naudojamų tipų našumo apskaičiavimo formulės.

Pagrindinis stūmoklinio siurblio darbinis elementas yra cilindras, kuriame juda stūmoklis. Stūmoklis atlieka grįžtamuosius judesius dėl švaistiklio mechanizmo, kuris užtikrina nuoseklų darbo kameros tūrio pokytį. Vieną pilną švaistiklio apsisukimą iš galinės padėties stūmoklis daro visą eigą pirmyn (išleidimas) ir atgal (siurbimas). Siurbiant stūmokliu cilindre susidaro perteklinis slėgis, kuriam veikiant užsidaro siurbimo vožtuvas, atsidaro išleidimo vožtuvas, o siurbiamas skystis tiekiamas į išleidimo vamzdyną. Siurbimo metu vyksta atvirkštinis procesas, kurio metu dėl stūmoklio judėjimo atgal cilindre susidaro vakuumas, užsidaro išleidimo vožtuvas, neleidžiantis siurbiamai terpei tekėti atgal, o atsidaro siurbimo vožtuvas ir per jį užpildomas cilindras. . Tikrasis stūmoklinių siurblių našumas šiek tiek skiriasi nuo teorinio, o tai lemia daugybė veiksnių, tokių kaip skysčio nuotėkis, siurbiamame skystyje ištirpusių dujų degazavimas, vožtuvų atidarymo ir uždarymo delsimas ir kt.

Vieno veikimo stūmoklinio siurblio srauto formulė būtų tokia:

Q = F S n η V

Q – srautas (m 3 / s)
S - stūmoklio eigos ilgis, m

Dvigubo veikimo stūmoklinio siurblio našumo skaičiavimo formulė šiek tiek skirsis, nes yra stūmoklio kotas, kuris sumažina vienos iš cilindro darbinių kamerų tūrį.

Q = F S n + (F-f) S n = (2F-f) S n

Q - debitas, m 3 / s
F - stūmoklio skerspjūvio plotas, m 2
f - strypo skerspjūvio plotas, m 2
S - stūmoklio eigos ilgis, m
n - veleno sukimosi dažnis, sek -1
η V – tūrinis naudingumas

Jei nepaisysime strypo tūrio, tada bendra stūmoklinio siurblio veikimo formulė atrodys taip:

Q = N F S n η V

Kur N yra siurblio atliktų veiksmų skaičius per vieną veleno apsisukimą.

Krumpliaračių siurblių atveju darbo kameros vaidmenį atlieka dviejų gretimų krumpliaračių ribojama erdvė. Korpuse yra dvi pavaros su išorine arba vidine pavara. Siurbiamos terpės įsiurbimas į siurblį atsiranda dėl vakuumo, susidarančio tarp išjungiančių krumpliaračių dantų. Skystis pernešamas dantukais siurblio korpuse ir išspaudžiamas į išleidimo angą tuo metu, kai dantys vėl užsifiksuoja. Siurbiamos terpės tekėjimui krumpliaračių siurbliuose tarp korpuso ir krumpliaračių yra numatyti galiniai ir radialiniai tarpai.

Krumpliaračio siurblio našumą galima apskaičiuoti taip:

Q = 2 f z n b η V

f - tarpo tarp gretimų krumpliaračio dantų skerspjūvio plotas, m 2
z - krumpliaračio dantų skaičius
b - krumpliaračio danties ilgis, m
n - dantų sukimosi dažnis, sek -1
η V – tūrinis naudingumas

Taip pat yra alternatyvi krumpliaračio siurblio našumo skaičiavimo formulė:

Q = 2 π D H m b n η V

Q - krumpliaračio siurblio našumas, m 3 / s
D H - pradinis krumpliaračio skersmuo, m
m – pavaros modulis, m
b – pavaros plotis, m
n - krumpliaračio sukimosi dažnis, sek -1
η V – tūrinis naudingumas

Šio tipo siurbliuose terpės siurbimas užtikrinamas naudojant sraigtinį (viensraigtį siurblį) arba kelis varžtus, kurie įjungiami daugiasraigčių siurblių atveju. Varžtų profilis parenkamas taip, kad siurblio išleidimo sritis būtų izoliuota nuo įsiurbimo srities. Varžtai korpuse išdėstyti taip, kad jų veikimo metu susidaro uždaros erdvės, užpildytos siurbiama terpe, ribojamos varžtų ir korpuso profiliu ir judančios įpurškimo zonoje kryptimi.

Vieno sraigtinio siurblio našumą galima apskaičiuoti taip:

Q = 4 e D T n η V

Q - sraigtinio siurblio našumas, m 3 / s
e – ekscentriškumas, m
D yra rotoriaus varžto skersmuo, m
T - statoriaus spiralinio paviršiaus žingsnis, m
n - rotoriaus greitis, sek -1
η V – tūrinis naudingumas

Išcentriniai siurbliai yra vieni iš gausiausių dinaminių siurblių atstovų ir yra plačiai naudojami. Išcentrinių siurblių darbinis korpusas yra ratas, sumontuotas ant veleno, turintis tarp diskų uždarytas mentes ir esantis spiralinio korpuso viduje.

Dėl rato sukimosi susidaro išcentrinė jėga, kuri veikia rato viduje siurbiamos terpės masę ir perduoda jai dalį kinetinės energijos, kuri vėliau virsta potencialia galvutės energija. Šiuo atveju rate susidaręs vakuumas užtikrina nuolatinį siurbiamos terpės tiekimą iš įsiurbimo vamzdžio. Svarbu įsidėmėti, kad prieš pradedant darbą išcentrinis siurblys turi būti iš anksto užpildytas siurbiamąja terpe, kitaip siurbimo jėgos nepakaks normaliam siurblio darbui.

Išcentrinis siurblys gali turėti daugiau nei vieną darbinį korpusą, bet kelis. Šiuo atveju siurblys vadinamas daugiapakopiu. Struktūriškai jis skiriasi tuo, kad ant jo veleno vienu metu yra keli sparnuotės, o skystis nuosekliai praeina per kiekvieną iš jų. Tokios pat talpos kelių pakopų siurblys sukurs didesnį slėgį, palyginti su panašiu vienpakopiu siurbliu.

Išcentrinio siurblio našumą galima apskaičiuoti taip:

Q \u003d b 1 (π D 1 - δ Z) c 1 \u003d b 2 (π D 2 - δ Z) c 2

Q - išcentrinio siurblio našumas, m 3 / s
b 1.2 - ratų praėjimo pločiai, esant D 1 ir D 2 skersmenims, m
D 1.2 - išorinis įleidimo angos skersmuo (1) ir išorinis rato skersmuo (2), m
δ – ašmenų storis, m
Z - ašmenų skaičius
C 1,2 - radialiniai absoliučių greičių komponentai prie įėjimo į ratą (1) ir išvažiavimo iš jo (2), m/s

Galvos skaičiavimas

Kaip minėta pirmiau, slėgis nėra geometrinė charakteristika ir negali būti identifikuojama su aukščiu, iki kurio reikia pakelti siurbiamą skystį. Reikiamą slėgio vertę sudaro keli terminai, kurių kiekvienas turi savo fizinę reikšmę.

Bendroji slėgio apskaičiavimo formulė (laikoma, kad įsiurbimo ir išleidimo vamzdžių skersmenys yra vienodi):

H \u003d (p 2 -p 1) / (ρ g) + H g + h p

H - galva, m
p 1 - slėgis įsiurbimo bake, Pa
p 2 - slėgis priėmimo bake, Pa

H g - geometrinis siurbiamos terpės aukštis, m
h p - bendras slėgio nuostolis, m

Pirmasis slėgio skaičiavimo formulės terminas yra slėgio kritimas, kurį reikia įveikti siurbiant skystį. Pasitaiko atvejų, kai slėgiai p 1 ir p 2 sutampa, o siurblio sukurtas slėgis pakels skystį iki tam tikro aukščio ir įveiks pasipriešinimą.

Antrasis terminas atspindi geometrinį aukštį, iki kurio reikia pakelti pumpuojamą skystį. Svarbu pažymėti, kad nustatant šią vertę neatsižvelgiama į slėginio vamzdyno, kuris gali turėti keletą pakilimų ir nuosmukių, geometriją.

Trečiasis terminas apibūdina susidariusio slėgio sumažėjimą, kuris priklauso nuo dujotiekio, kuriuo pumpuojama terpė, savybių. Tikri vamzdynai neišvengiamai priešinsis skysčio srautui, kurį įveikti būtina turėti slėgio ribą. Bendra varža yra dujotiekio trinties nuostolių ir vietinių varžų, tokių kaip vamzdžio posūkiai ir posūkiai, vožtuvai, praėjimo išsiplėtimas ir susiaurėjimas ir kt., suma. Bendras slėgio nuostolis vamzdyne apskaičiuojamas pagal formulę:

H vol – bendrieji slėgio nuostoliai, susidedantys iš trinties nuostolių vamzdžiuose Ht ir nuostolių vietinėse varžose N ms

H apie \u003d H T + H MS \u003d (λ l) / d e + ∑ζ MS \u003d ((λ l) / d e + ∑ζ MS)

λ – trinties koeficientas
l - vamzdyno ilgis, m
d E - lygiavertis dujotiekio skersmuo, m
w yra srauto greitis, m/s
g - laisvojo kritimo pagreitis, m/s 2
w 2 /(2 g) - greičio aukštis, m
∑ζ MS – visų vietinės varžos koeficientų suma

Siurblio galios apskaičiavimas

Priklausomai nuo jo perdavimo metu patiriamų nuostolių, skiriamos kelios galios, į kurias atsižvelgiama įvairiais efektyvumo faktoriais. Galia, tiesiogiai patenkanti į siurbiamo skysčio energijos perdavimą, apskaičiuojama pagal formulę:

N П = ρ·g·Q·H

N P - naudingoji galia, W
ρ - siurbiamos terpės tankis, kg / m 3
g - laisvojo kritimo pagreitis, m/s 2
Q - debitas, m 3 / s
H – bendra galva, m

Ant siurblio veleno išvystyta galia yra naudingesnė, o jos perteklius panaudojamas siurblio galios nuostoliams kompensuoti. Ryšys tarp naudingosios galios ir veleno galios nustatomas pagal siurblio efektyvumą. Siurblio efektyvumas atsižvelgia į nuotėkį per sandariklius ir tarpus (tūrinis efektyvumas), slėgio nuostolius dėl siurbiamosios terpės judėjimo siurblio viduje (hidraulinis efektyvumas) ir trinties nuostolius tarp judančių siurblio dalių, tokių kaip guoliai ir sandarikliai (mechaninis efektyvumas). ).

N B \u003d N P / η N

N V - siurblio veleno galia, W
N P - naudingoji galia, W
η H - siurblio efektyvumas

Savo ruožtu variklio išvystyta galia viršija veleno galią, kuri yra būtina norint kompensuoti energijos nuostolius, kai jis perduodamas iš variklio į siurblį. Elektros variklio galia ir veleno galia yra susijusios su transmisijos ir variklio efektyvumu.

N D \u003d N B / (η P η D)

N D - variklio energijos suvartojimas, W
N V - veleno galia, W
η P - perdavimo efektyvumas
η H - variklio efektyvumas

Galutinė sumontuota variklio galia apskaičiuojama pagal variklio galią, atsižvelgiant į galimą perkrovą paleidimo metu.

N Y - sumontuota variklio galia, W
N D - variklio energijos suvartojimas, W
β – galios koeficientas

Galios koeficientą galima apytiksliai pasirinkti iš lentelės:

Siurbimo pakėlimo riba
(išcentriniam siurbliui)

Išcentriniame siurblyje siurbimas atsiranda dėl slėgio skirtumo inde, iš kurio paimama siurbiama terpė, ir sparnuotės mentėse. Per didelis slėgio skirtumo padidėjimas gali sukelti kavitaciją – procesą, kurio metu slėgis nukrenta iki vertės, kuriai esant skysčio virimo temperatūra nukrenta žemiau siurbiamos terpės temperatūros ir jis pradeda garuoti srauto erdvėje, susidaręs iš daugelio burbulų. Burbulus nuneša srautas toliau pasroviui, kur, veikiant didėjančiam slėgiui, jie kondensuojasi ir įvyksta „sugriuvimas“, kartu su daugybe hidraulinių smūgių, kurie neigiamai veikia siurblio tarnavimo laiką. Siekiant išvengti neigiamo kavitacijos poveikio, būtina apriboti išcentrinio siurblio įsiurbimo aukštį.

Geometrinį siurbimo aukštį galima nustatyti pagal formulę:

h g \u003d (P 0 -P 1) / (ρ g) - h sv - w² / (2 g) - σ H

h G - geometrinis įsiurbimo aukštis, m
P 0 - slėgis įsiurbimo bake, Pa
P 1 - slėgis sparnuotės mentėms, Pa
ρ - siurbiamos terpės tankis, kg / m 3
g - laisvojo kritimo pagreitis, m/s 2
h sv - nuostoliai hidrauliniam pasipriešinimui įveikti siurbimo vamzdyne, m
w²/(2 g) – greičio aukštis siurbimo vamzdyne, m
σ H – papildomas pasipriešinimo nuostolis proporcingas galvai, m
kur σ – kavitacijos koeficientas, H – siurblio sukuriamas slėgis

Kavitacijos koeficientą galima apskaičiuoti naudojant empirinę formulę:

σ = [(n √Q) / (126H 4/3)] 4/3

σ – kavitacijos koeficientas
n - sparnuotės greitis, sek -1
Q - siurblio našumas, m 3 / s
H – sukurtas slėgis, m

Taip pat yra išcentrinių siurblių formulė, skirta apskaičiuoti slėgio ribą, kad būtų užtikrintas kavitacijos nebuvimas:

H kv \u003d 0,3 (Q n²) 2/3

H kv - galvos rezervas, m
Q - išcentrinio siurblio našumas, m 3 / s
n - sparnuotės greitis, s -1

Siurblių su sprendimais skaičiavimo ir parinkimo užduočių pavyzdžiai

1 pavyzdys

Vieno veikimo stūmoklinis siurblys užtikrina siurbiamos terpės srautą 1 m 3 / h. Stūmoklio skersmuo 10 cm, eigos ilgis 24 cm. Darbinio veleno sukimosi greitis 40 aps./min.

Būtina rasti siurblio tūrinį efektyvumą.

Stūmoklio skerspjūvio plotas:

F = (π d²) / 4 = (3,14 0,1²) / 4 = 0,00785 m²

Efektyvumą išreiškiame pagal stūmoklio siurblio srauto formulę:

η V = Q/(F S n) = 1/(0,00785 0,24 40) 60/3600 = 0,88

2 pavyzdys

Dvigubo veikimo dvigubo stūmoklio siurblys, siurbdamas 920 kg/m 3 tankio alyvą, sukuria 160 m aukštį. Stūmoklio skersmuo 8 cm, strypo skersmuo 1 cm, stūmoklio eiga 16 cm Darbinio veleno sukimosi greitis 85 aps./min. Reikia apskaičiuoti reikiamą elektros variklio galią (siurblio ir elektros variklio naudingumo koeficientas imamas 0,95, o montavimo koeficientas 1,1).

Stūmoklio ir strypo skerspjūvio plotai:

F \u003d (3,14 0,08²) / 4 \u003d 0,005024 m²

F \u003d (3,14 0,01²) / 4 \u003d 0,0000785 m²

Siurblio našumas nustatomas pagal formulę:

Q = N (2F-f) S n = 2 (2 0,005024-0,0000785) 0,16 85/60 = 0,0045195 m³/val.

N P \u003d 920 9,81 0,0045195 160 \u003d 6526,3 W

Atsižvelgdami į efektyvumą ir įrengimo koeficientą, gauname galutinę sumontuotą galią:

N SET = 6526,3 / (0,95 0,95) 1,1 \u003d 7954,5 W \u003d 7,95 kW

3 pavyzdys

Trijų stūmoklių siurblys iš atviros talpos į 1,6 baro slėginį indą pumpuoja 1080 kg/m 3 tankio skystį esant 2,2 m 3 /val. Skysčio pakilimo geometrinis aukštis yra 3,2 metro. Naudingoji galia siurbti skystį yra 4 kW. Būtina rasti slėgio nuostolių dydį.

Iš naudingosios galios formulės suraskime siurblio sukuriamą slėgį:

H \u003d N P / (ρ g Q) = 4000 / (1080 9,81 2,2) 3600 \u003d 617,8 m

Rastą galvutės reikšmę pakeičiame į galvos formulę, išreikštą slėgio skirtumu, ir randame norimą reikšmę:

h p \u003d H - (p 2 -p 1) / (ρ g) - H g = 617,8 - ((1,6-1) 10 5) / (1080 9,81) - 3,2 = 69,6 m

4 pavyzdys

Faktinis sraigtinio siurblio našumas yra 1,6 m 3 /val. Siurblio geometrinės charakteristikos: ekscentriškumas - 2 cm; rotoriaus skersmuo - 7 cm; rotoriaus sraigtinio paviršiaus žingsnis 14 cm Rotoriaus greitis 15 aps./min. Būtina nustatyti siurblio tūrinį efektyvumą.

Norimą vertę išreiškiame iš sraigtinio siurblio veikimo formulės:

η V = Q/(4 e D T n) = 1,6/(4 0,02 0,07 0,14 15) 60/3600 = 0,85

5 pavyzdys

Būtina apskaičiuoti išcentrinio siurblio, siurbiančio skystį (mažo klampumo), kurio tankis yra 1020 kg / m 3, aukštį, srautą ir naudingąją galią iš bako, kurio viršslėgis yra 1,2 baro, ir bako, kurio viršslėgis yra 2,5 baras per nurodytą dujotiekį, kurio vamzdžio skersmuo 20 cm. Bendras vamzdyno ilgis (bendras su lygiaverčiu vietinių varžų ilgiu) yra 78 metrai (imkite trinties koeficientą, lygų 0,032). Cisternų aukščio skirtumas yra 8 metrai.

Mažos klampos terpėms pasirenkame optimalų judėjimo greitį vamzdyne, lygų 2 m/s. Apskaičiuokite skysčio srautą per nurodytą vamzdyną:

Q \u003d (π d²) / 4 w \u003d (3,14 0,2²) / 4 2 \u003d 0,0628 m³ / s

Greičio galvutė vamzdyje:

w²/(2 g) = 2²/(2 9,81) = 0,204 m

Esant tinkamam greičio galvutei, trinties nuostoliai ir vietinis pasipriešinimas bus:

H T \u003d (λ l) / d e \u003d (0,032 78) / 0,2 0,204 \u003d 2,54 m

Bendras slėgis bus:

H \u003d (p 2 -p 1) / (ρ g) + H g + h p \u003d ((2,5-1,2) 10 5) / (1020 9,81) + 8 + 2,54 = 23,53 m

Belieka nustatyti naudingąją galią:

N P \u003d ρ g Q H = 1020 9,81 0,0628 23,53 \u003d 14786 W

6 pavyzdys

Ar patartina vandenį siurbti išcentriniu siurbliu, kurio našumas 50 m 3 / val., per 150x4,5 mm vamzdyną?

Apskaičiuokite vandens srautą vamzdyne:

Q = (π d²)/4 w

w \u003d (4 Q) / (π d²) \u003d (4 50) / (3,14 0,141²) 1/3600 \u003d 0,89 m/s

Vandeniui srauto greitis išleidimo vamzdyne yra 1,5 - 3 m/s. Gauta srauto vertė nepatenka į šį intervalą, todėl galime daryti išvadą, kad šio išcentrinio siurblio naudojimas yra nepraktiškas.

7 pavyzdys

Nustatykite krumpliaračio siurblio padavimo greitį. Geometrinės siurblio charakteristikos: tarpo tarp krumpliaračio skerspjūvio plotas 720 mm 2 ; dantų skaičius 10; krumpliaračio danties ilgis 38 mm. Sukimosi greitis yra 280 aps./min. Faktinis krumpliaračio siurblio debitas yra 1,8 m3/val.

Teorinis siurblio našumas:

Q \u003d 2 f z n b \u003d 2 720 10 0,38 280 1 / (3600 10 6) \u003d 0,0004256 m³ / h

Tiekimo greitis yra atitinkamai lygus:

ηV = 0,0004256 / 1,8 3600 = 0,85

8 pavyzdys

0,78 naudingumo koeficiento siurblys siurbia 1030 kg/m 3 tankio skystį, kurio debitas yra 132 m 3 /val. Vamzdyne susidaro slėgis 17,2 m Siurblį varo 9,5 kW galios elektros variklis, kurio naudingumo koeficientas 0,95. Būtina nustatyti, ar siurblys atitinka paleidimo sukimo momento reikalavimus.

Apskaičiuokite naudingąją galią, kuri tiesiogiai naudojama terpės siurbimui:

N P \u003d ρ g Q H = 1030 9,81 132 / 3600 17,2 \u003d 6372 W

Atsižvelgiame į siurblio ir elektros variklio efektyvumą ir nustatome bendrą reikalingą elektros variklio galią:

N \u003d N P / (η N η D) \u003d 6372 / (0,78 0,95) \u003d 8599 W

Kadangi žinome sumontuotą variklio galią, nustatome elektros variklio galios koeficientą:

β \u003d N Y / N D \u003d 9500/8599 \u003d 1,105

Varikliams, kurių galia nuo 5 iki 50 kW, paleidimo galios rezervą rekomenduojama išplėšti nuo 1,2 iki 1,15. Mūsų gauta vertė nepatenka į šį intervalą, iš kurio galime daryti išvadą, kad šio siurblio veikimo metu nurodytomis sąlygomis gali kilti problemų jį paleidžiant.

9 pavyzdys

Išcentrinis siurblys iš atviro rezervuaro pumpuoja 1130 kg/m 3 tankio skystį į reaktorių, kurio darbinis slėgis yra 1,5 baro, esant 5,6 m 3 /val. Geometrinis aukščio skirtumas yra 12 m, kai reaktorius yra žemiau rezervuaro. Slėgio nuostoliai dėl trinties vamzdžiuose ir vietinės varžos 32,6 m.. Reikia nustatyti siurblio naudingąją galią.

Apskaičiuokite siurblio sukuriamą slėgį vamzdyne:

H \u003d (p 2 -p 1) / (ρ g) + H g + h p \u003d ((1,5-1) 10 5) / (1130 9,81) - 12 + 32,6 \u003d 25 ,11 m

Naudingą siurblio galią galima rasti pagal formulę:

N P \u003d ρ g Q H = 1130 9,81 5,6 / 3600 25,11 \u003d 433 W

10 pavyzdys

Nustatykite maksimalų siurblio, kuris siurbia vandenį (tankis lygus 1000 kg / m 3), srauto padidėjimą iš atviro bako į kitą atvirą baką, kurio srautas yra 24 m3 / h. Skysčio geometrinis aukštis 5 m Vanduo pumpuojamas vamzdžiais 40x5 mm. Elektros variklio galia 1 kW. Bendras įrenginio efektyvumas yra lygus 0,83. Bendras slėgio nuostolis dėl trinties vamzdžiuose ir vietinėse varžose yra 9,7 m.

Nustatykime didžiausią debitą, atitinkantį didžiausią galimą siurblio išvystytą naudingąją galią. Norėdami tai padaryti, pirmiausia apibrėžiame keletą tarpinių parametrų.

Apskaičiuokite slėgį, reikalingą vandeniui siurbti:

H \u003d (p 2 -p 1) / (ρ g) + H g + h p \u003d ((1-1) 10 5) / (1000 9,81) + 5 + 9,7 \u003d 14,7 m

Naudinga siurblio išvystyta galia:

N P \u003d N bendras / η H \u003d 1000 / 0,83 \u003d 1205 W

Didžiausio srauto vertę galima rasti pagal formulę:

N П = ρ·g·Q·H

Raskime norimą vertę:

Q max \u003d N P / (ρ g H) \u003d 1205 / (1000 9,81 14,7) \u003d 0,00836 m³ / s

Nepažeidžiant siurblio veikimo reikalavimų, vandens srautą galima padidinti ne daugiau kaip 1,254 karto.

Q max / Q \u003d 0,00836 / 24 3600 \u003d 1,254

Sukonstruojus bendras sistemos slėgio ir srauto charakteristikas - H syst, pav. 1.3, ant abscisių ašies nubraižyta duotoji pastūmos reikšmė - Q rinkinys. Sistemos slėgio ir srauto charakteristikos diagramos taškas - H sistema (1.3 pav.) atitinka optimalų šios sistemos siurblio aukštį esant tam tikram srautui - Q rinkinys.

Y ašyje imama reikšmė galva, atitinkantis tašką A sistemos slėgio ir srauto charakteristikų grafike.

Ryžiai. 1.3. Siurblio dydžio nustatymas

Sistemos slėgio ir srauto charakteristikos konstrukcija

Norėdami sukurti charakteristiką, jums reikia:

Pagal 1.6 lygtį apskaičiuokite statinę galvos dedamąją H st ir duomenis iš priskyrimo sąlygos; gautą reikšmę pažymėkite ordinatėje – H. Šis taškas yra pradinis taškas konstruojant galvos dinaminę dedamąją.

Norint sukurti dinaminį komponentą, reikia padalyti tiekimo vertę į penkias ar šešias dalis (0,25; 0,5; 0,75; 1,0; 1,25) ir pakeisti ją į lygtį (1,7); kad būtų patogiau sudaryti grafiką, sumažinkite reikšmes lentelėje. vienas.

1 lentelė

	m. žydas.

3. Sudėtingam dujotiekiui dinaminis komponentas apskaičiuojamas atskirai kiekvienai nuosekliai ir lygiagrečiai sekcijai ( l 2 , l 3 ir l 4 , l i , pav. 1.1) pagal lygtį: N dyn = k i Q i (apskritai dinaminį komponentą galima apskaičiuoti pagal lygtį: N din = k 2 K asilas + (k 3 K 3 ++ k 4 K 4 ), kur Q 3 ir Q 4 lygiagrečioms atkarpoms jis apskaičiuojamas pagal pateiktą arba apskaičiuotą dujotiekio skersmens vertę (d 3 ir d 4 ) ) .

Kiekvienai sekcijai grafikai sudaromi pagal 2 pastraipą, jie grafiškai apibendrinami ir sudaroma bendra charakteristika (žr. 1.2 pav.).

2 dalis. Išcentrinio siurblio sparnuotės hidraulinis skaičiavimas

Pradiniai duomenys:

Paskirtis, siurblio tipas: pagal prototipą, pagal užduoties schemą.

Siurblio srautas: [m 3 / h], pagal paskyrimą.

Siurblio galvutė: N [m], apibrėžta GR pirmoje dalyje.

Siurbimo angos slėgis: R saulė [kPa], pagal paskyrimą.

Vandens temperatūra: t(°C) pagal paskyrimą.

Duomenų reikšmės pateiktos .

2.1. Siurblio grandinės schemos pasirinkimas

Siurblio grandinės schema parenkama pagal jo greičio koeficientą n s, atsižvelgiant į siurblio paskirtį:

ns =
(2.1)

kur Q - nustatomas pagal užduoties sąlygą, m 3 / s;

H - nustatomi pirmoje skaičiavimo dalyje, m vandens. Art.;

n - paimta pagal siurblio prototipą arba komplektą pagal būklę, aps./min.

Išcentriniai siurbliai egzistuoja esant n s = 40 ... 350, tačiau nerekomenduojama artėti prie kraštutinių verčių.

n s< 50 следует разрабатывать схему многоступенчатого насоса. Форму каждого колеса будет определять его коэффициент быстроходности.

Darbaračio greičio koeficientas

n s k =
(2.2)

kur H i \u003d H / i yra vieno sparnuotės sukuriamas slėgis (i yra sparnuotės skaičius).

Aukšto slėgio išcentriniai siurbliai, kaip taisyklė, turi du ar daugiau paeiliui veikiančių sparnuočių (PTA 3750 - 75, PEA 150 - 85, KsVA 1000 - 190, TsN 60 - 180 ir kt.). Šiuo atveju pakopos slėgis nustatomas pagal išraišką N i = N/2, kur i yra pakopų skaičius. Daugiapakopiai AE siurbliai turi tolygų slėgio pasiskirstymą tarp pakopų, t.y. H i \u003d H / i.

Esant n s > 300, galima sukurti dviejų srautų siurblį pagal siurblio PTA 3800 veikimo schemą - 20 ir panašiai. Šiuo atveju sparnuotės greičio koeficientas

n sc =
(2.3)

čia Q i yra vieno rato pastūma, Q i = Q/2.

Tuo pačiu skaičiuojant, renkantis skaičiuojamo siurblio projektavimo schemą, etapų skaičių ir jų išdėstymą (serijinį arba lygiagretų surinkimą), reikėtų vadovautis siūlomu AE elektrinės siurblio prototipu.

Visais atvejais toliau mokomasi tik vienam slėgio ratui, kurio forma nustatoma pagal rastąją n sc reikšmę, todėl visuose skaičiavimuose, išskyrus siurblio galios nustatymą, srautas ir slėgis tik skaičiuojamo ratas (Q ir H i arba Q i ir H).

n reikšmė (rpm) pasirenkama daugiausia pagal panašios paskirties siurblių prototipų duomenis, patikrinus, ar nėra kavitacijos.

AE siurblių sukimosi dažnio (n) reikšmės pateiktos lentelėje. aš.

Kavitacijos patikrinimas atliekamas apskaičiuojant ribinę sukimosi greičio n kav vertę, kurią pasiekus siurblyje gali atsirasti kavitacija. Skaičiavimas atliekamas pagal profesoriaus S.S. formulę. Rudnevas:

n cav ≥
aps./min., (2,4)

čia C – greičio kavitacijos koeficientas, kurio pasirinkimą lemia ir pagrindžia pirmosios pakopos sparnuotės ir skysčio padavimo konstrukciniai elementai (žr. I lentelę);

P np - siurbiamo skysčio sočiųjų garų slėgis, kPa (3 ir 4 lentelės);

γ – siurbiamo skysčio savitasis svoris, kN/m 3 (žr. 3 ir 4 lenteles);

ss - skysčio greitis siurbimo vamzdyje, m/s (žr. 1 lentelę);

Q - sparnuotės padavimas, m 3 / s.

Pačiomis sudėtingiausiomis sąlygomis veikia kondensato siurbliai, kurių veikimui užtikrinti be kavitacijos, slėgis siurbimo vamzdyje padidinamas iki P sukuriant atgalinį vandenį, kuriam siurblys nuleidžiamas h [m] žemiau kondensatoriaus:

= P saulė + ρgh, (2,5)

Jei skaičiavimas gavo n kav< n, то величину подпора определяют из следующего выражения, задавшись n кав = 1,1n, решив его относительно нового значения

h cav =
. (2.6)

Atsižvelgiant į pasirinktą principinę schemą ir atsižvelgiant į vėliau pasirinktą iškrovimo nuo ašinių jėgų schemą, sudaromas ir nubraižytas siurblio rotoriaus eskizas.

Įvadas

1. Išcentriniai siurbliai ir kaip jie veikia

2. Išcentrinio siurblio pagrindinių parametrų ir sparnuotės apskaičiavimas

3. Suprojektuoto išcentrinio siurblio prototipo parinkimas

4. Išcentrinio siurblio elektros variklio parinkimas

5. Išcentrinio siurblio veikimo ypatumai

6. Sauga ir darbo apsauga

Išvada

Literatūra

Priedas

Įvadas

Siurblys (šnekamosios kalbos vandens siurblys, kolonėlė) – tai hidraulinė mašina, varančiojo variklio mechaninę energiją paverčianti skysčio srauto energija, kuri naudojama judėti ir sukurti slėgį visų tipų skysčiams, mechaninis skysčių mišinys su kietos ir koloidinės medžiagos arba suskystintos dujos. Reikėtų pažymėti, kad siurbimo ir dujų slėgio generavimo mašinos yra suskirstytos į atskiras grupes ir vadinamos ventiliatoriais ir kompresoriais. Slėgio skirtumas tarp skysčio siurblyje ir vamzdyne sukelia jo judėjimą.

Siurblio išradimas priklauso senovės laikams. Pirmasis stūmoklinis siurblys gaisrui gesinti, kurį išrado senovės graikų mechanikas Ctesibius, minimas dar I mūsų eros amžiuje. Viduramžiais siurbliai buvo naudojami įvairiose hidraulinėse mašinose. Vieną pirmųjų išcentrinių siurblių su spiraliniu korpusu ir keturių ašmenų sparnuotė pasiūlė prancūzų mokslininkas D. Papinas. Iki XVIII amžiaus siurbliai buvo naudojami daug rečiau nei vandens kėlimo mašinos (skysčių judėjimo be slėgio prietaisai), tačiau atsiradus garo varikliams siurbliai pradėjo keisti vandens kėlimo mašinas. XIX amžiuje, tobulėjant šiluminiams ir elektros varikliams, siurbliai išplito. 1838 metais rusų inžinierius A.A. Sablukovas pastatė išcentrinį siurblį, remdamasis anksčiau sukurtu ventiliatoriumi, ir dirbo su jo pritaikymu kuriant jūrinį variklį.

Pagal siurblyje vyraujančių jėgų pobūdį: tūrinė, kurioje vyrauja slėgio jėgos, ir dinaminė, kurioje vyrauja inercijos jėgos.

Pagal darbo kameros sujungimo su siurblio įleidimo ir išleidimo angos pobūdį: periodinis jungimas (tūriniai siurbliai) ir nuolatinis įleidimo ir išleidimo angos sujungimas (dinaminiai siurbliai).

išcentrinio siurblio variklio parametras

Tūriniai siurbliai naudojami siurbti klampius skysčius. Šiuose siurbliuose viena energijos konversija – variklio energija tiesiogiai paverčiama skysčio energija (mechaninė => kinetinė + potencialas). Tai aukšto slėgio siurbliai, jie jautrūs pumpuojamo skysčio užterštumui. Darbo procesas tūriniuose siurbliuose yra nesubalansuotas (didelė vibracija), todėl jiems būtina sukurti masyvius pamatus. Taip pat šie siurbliai pasižymi netolygiu tiekimu. Dideliu tokių siurblių pliusu galima laikyti sauso siurbimo (savaiminio užsiurbimo) galimybę.

Dinaminiams siurbliams būdinga dviguba energijos konversija (1 pakopa: mechaninė => kinetinė + potencialas; 2 pakopa: kinetinė => potencialas). Nešvarūs skysčiai gali būti siurbiami dinaminiuose siurbliuose, jie turi vienodą tiekimą ir subalansuotą darbo procesą. Skirtingai nuo darbinio tūrio siurblių, jie nėra savaiminio įsisiurbimo.

1. Išcentriniai siurbliai ir kaip jie veikia

Schematiškai išcentrinis siurblys (1.1 pav.) susideda iš sparnuotės su mentėmis ir sumontuota ant veleno spiraliniame korpuse. Skystis patenka į sparnuotę ašine kryptimi. Veikiant išcentrinei jėgai, atsirandančiai dėl sparnuotės sukimosi, skystis prispaudžiamas prie korpuso sienelės ir įstumiamas į išleidimo angą liestine prie sparnuotės. Tuo pačiu metu siurblio įleidimo angoje krenta slėgis, o aukštesnio slėgio skystis veržiasi į sparnuotę, pavyzdžiui, esant atmosferos slėgiui, kai skystis išpumpuojamas iš atviro rezervuaro. Išcentriniai siurbliai yra plačiai naudojami dėl daugybės pranašumų, palyginti su kitų tipų siurbliais. Pagrindiniai jų privalumai yra skysčio tiekimo nenutrūkstamumas, įrenginio paprastumas ir dėl to santykinai maža kaina bei didelis patikimumas, gana didelis efektyvumas (0,6-0,8 eilės) ir didelis siurbimo pakėlimas. Juos lengva automatizuoti.

Išcentrinių siurblių trūkumai yra tai, kad jų tiekimas kinta įvairiuose diapazonuose, priklausomai nuo tinklo, kuriame jie veikia, atsparumo. Nepatogu ir tai, kad paleidžiant išcentrinį siurblį įprastoje versijoje, jis turi būti užpildytas vandeniu, jei siurbiamo skysčio lygis yra žemiau įleidimo vamzdžio.

Išcentriniai siurbliai klasifikuojami pagal:

Ratų skaičius (vieno etapo (vieno rato), daugiapakopio (daugiaračio); be to, vieno rato siurbliai gaminami su konsoliniu velenu - konsolė;

Galva (žemas slėgis iki 2 kgf / cm 2 (0,2 MN / m 2), vidutinis slėgis nuo 2 iki 6 kgf / cm 2 (nuo 0,2 iki 0,6 MN / m 2), aukštas slėgis daugiau nei 6 kgf / cm 2 ( 0,6 MN / m 2);

Išcentrinio siurbimo įrenginio schema.

Vandens tiekimo į sparnuotės būdas (su vienpusiu vandens įvadu į sparnuotę, su dvipusiu vandens įvadu (dvipusis siurbimas);

veleno vieta (horizontalūs išcentriniai siurbliai, vertikalūs išcentriniai siurbliai);

Korpuso padalijimo būdas (su horizontaliu korpuso padalijimu, su vertikaliu korpuso padalijimu);

Skysčio nuleidimo iš sparnuotės į korpuso spiralinį kanalą būdas (slinkties ir turbininiai išcentriniai siurbliai). Sraigtiniuose siurbliuose skystis išleidžiamas tiesiai į spiralę; turbinos skystyje, prieš patenkant į spiralinį kanalą, jis praeina per specialų įtaisą - kreipiamąją mentę (stacionarų ratą su mentėmis);

Darbinio rato sukimosi laipsniai (mažo greičio, normalūs, greitaeigiai išcentriniai siurbliai);

Siurbiamo skysčio tipas (vandens, kanalizacijos, rūgščių ir šarminių, alyvos, gilinimo ir kiti išcentriniai siurbliai);

Sujungimo su varikliu būdas (varomas (su pavarų dėže arba su skriemuliu), tiesioginis sujungimas su elektros varikliu, naudojant movas). Skriemuliai varomi siurbliai šiais laikais yra reti.

Išcentriniuose siurbliuose turi būti šios jungiamosios detalės ir prietaisai:

Priėmimo atbulinis vožtuvas su tinkleliu, skirtas laikyti vandens siurblio korpuse ir įsiurbimo vamzdyje, kai jis užpildomas prieš paleidžiant; tinklelis sulaiko dideles suspensijas, plūduriuojančias vandenyje;

Sklendės;

Vakuuminis matuoklis vakuumui siurbimo pusėje matuoti. Vakuuminis matuoklis montuojamas ant dujotiekio tarp vožtuvo ir siurblio korpuso; vožtuvas oro išleidimui pildymo metu (įrengiamas viršutinėje korpuso dalyje); atbulinis vožtuvas ant slėgio vamzdžio, kuris neleidžia vandeniui judėti per išcentrinį siurblį priešinga kryptimi, kai lygiagrečiai veikia kitas siurblys;

Slėgio vamzdyno sklendė, skirta paleisti, sustabdyti ir reguliuoti išcentrinio siurblio našumą ir slėgį;

Slėgio matuoklis ant išleidimo vamzdžio išcentrinio siurblio sukuriamam slėgiui matuoti;

Apsauginis vožtuvas ant išleidimo vamzdžio už vožtuvo, apsaugantis išcentrinį siurblį, slėgio vamzdį ir vamzdyną nuo vandens plaktuko; siurblio užpildymo įtaisas.

Atsižvelgiant į tai, kad išcentriniai siurbliai dažnai yra įtraukti į pagrindinį įrangos komplektą, skirtą įvairiems tikslams reguliuoti darbo režimus, juose gali būti sumontuoti įvairūs automatikos įrenginiai.

Konsoliniai siurbliai (K tipo siurbliai) vandeniui yra daugiausiai iš pramoninių siurblių.

Konsolinio siurblio darbinis korpusas yra išcentrinis ratas, todėl jie dar vadinami konsoliniu išcentriniu siurbliu (K siurbliai).

Siurblys K (1.2 pav.) yra horizontalus vienos pakopos konsolinis siurblys, su vienpusiu skysčio tiekimu į sparnuotės ratą. K tipo siurbliai skirti stacionariam švaraus vandens (išskyrus jūros vandenį) siurbimui, su pH= 7, temperatūra nuo 0 iki 85 ° C, kuriuose yra iki 0,2 mm dydžio kietų intarpų, kurių tūrinė koncentracija neviršija 0,1%, taip pat kiti skysčiai, panašūs į vandenį tankiu, klampumu ir cheminiu aktyvumu.

Siurblių vardinis debitas yra nuo 6,7 iki 290 m 3 / h, kurių aukštis nuo 12 iki 85 m.

K tipo siurblių (konsolinių siurblių) pavara vykdoma iš asinchroninio elektros variklio per movą.

Yra du pagrindiniai veleno sandariklių tipai: riebokšlių sandarikliai ir mechaniniai sandarikliai.

Sandarinimo dėžės sandarikliai žymimi raide "C" pagrindiniam prekės ženklui, jei taip nėra, tai numanoma. Nuotėkis per riebokšlio tarpiklį ne didesnis kaip 2 l/val. minkštų įdarų tepimui ir aušinimui.

Vienas mechaninis sandariklis - prekės ženklo indekse "5". Išorinis nuotėkis per mechaninį sandariklį yra tik 0,03 l/val. Siurbliai su mechaniniais sandarikliais gali siurbti skysčius, kurių temperatūra yra nuo 0 iki 115°C.

1.2 pav. K tipo konsolinio vieno siurbimo siurblio schema.

1 - dėklo dangtelis; 2 - rėmas; 3 - sandarinimo žiedai; 4 - Darbinis ratas; 5 - varžtas; 6 - sandarinimo dėžė; 7 - apsauginė rankovė; 8 - sandariklio dangtis; 9 - siurblio velenas; 10 - atraminis laikiklis; 11 - rutulinis guolis.

2. Išcentrinio siurblio pagrindinių parametrų ir sparnuotės apskaičiavimas

Pradiniai duomenys yra šie:

padavimai K\u003d 20 m 3 / val.;

spaudimas H= 25 m;

greitis n= 2900 aps./min.;

skystis - vanduo 20ºС.

Norėdami nustatyti siurblio konstrukcijos tipą, apskaičiuojame greičio koeficientą n s :

kur koeficientas a priklauso nuo santykio tarp įėjimo ir išėjimo skersmenų ir yra a= 0,68

Tada apskaičiuojame sumažintą skersmenį D1p

Hidraulinis efektyvumas η G apskaičiuokite pagal formulę

Mechaninis efektyvumas η kailis imti už η kailis = 0,93

Viso efektyvumo radimas η pagal formulę

Nustatykite siurblio galią N pagal formulę

Momentas M apskaičiuokite pagal formulę

Veleno skersmuo din nustatoma pagal formulę

kur [ τ ] leistinas veleno medžiagos sukimo įtempis

Priimti din= 25 mm.

Apskaičiuokite stebulės skersmenį dŠv pagal formulę

Priimti dŠv= 40 mm.

Rato įėjimo skersmuo D 1 apskaičiuokite pagal formulę (2.1 pav.)

, ; (2.10)

Stebulės ilgis lŠv apskaičiuokite pagal formulę

2.1 pav. Išcentrinio siurblio sparnuotės schema.

2.2 pav. Lygiagretainio greičių schema.

Apskritiminis greitis prie sparnuotės įleidimo angos u 1 nustatoma pagal formulę (2.2 pav.)

Darbaračio įėjimo greitis nuo 1 apskaičiuokite pagal formulę (2.2 pav.)

Iš įvesties lygiagretainio randame β 1 pagal formulę (2.2 pav.)

; (2.14),

Esant tarpmenčių kanalų įėjimo sekcijos apribojimo koeficientui μ 1 =0,9 nustatyti ašmenų plotį b 1įėjime pagal formulę (2.1 pav.)

Priimti β 2 \u003d 36º ir nustatykite apskritimo greitį u 2 iš vairo

Nustatykite skersmenį D 2 prie išėjimo iš rato pagal formulę (2.1 pav.)

; (2.17)

Ašmenų plotis b 2 išėjime nustatome pagal formulę (2.1 pav.)

; (2.18)

Ašmenų skaičius Z nustatoma pagal formulę

; (2.19)

3. Suprojektuoto išcentrinio siurblio prototipo parinkimas

Norint pasirinkti konkretaus siurblio prototipą, būtina naudoti parduodamų siurblių charakteristikų lauką K. Iš šio paveikslo matome, kad kai K= 20 m 3 /s ir H = 25 m, prototipas yra siurblio prekės ženklas 2K-6a. Bendras siurbimo įrenginio brėžinys parodytas fig. 3.3, kurių pagrindiniai matmenys yra tokie.

Matmenys L = 831 mm, L 1 = 561 mm, L 3 = 193 mm, B= 331 mm, B2= 270 mm, B4= 174 mm, Su= 98 mm, C2= 346 mm, Nuo 4= 290 mm, H= 375 mm, H1= 339 mm, n\u003d 225 mm, vieneto svoris 99 kg.

Siurbimo vamzdžio matmenys: D= 50 mm, D 1 = 90 mm, D 2 = 110 mm, D 3 = 140 mm.

Išleidimo vamzdžio matmenys: D 4 = 40 mm, D 5 = 80 mm, D 6 = 100 mm, D 7 = 130 mm.

Siurblio techniniai duomenys: sparnuotės skersmuo 148 mm, pristatymas K= 20 m3/h, 5,5 l/s; pilna galva H= 25,2 m.st. skystis; leistinas siurbimo pakilimas N pridėti\u003d 6 m vandens. st; leistinas atbulinis vanduo 2 kgf/cm2; efektyvumą siurblys 65,6%; siurblio veleno galia 2,1 kW; sukimosi greitis 2900 aps./min.; svoris LO 2-31-2 - 31 kg; LOL 2-31-2 - 26 kg, elektros variklio tipas 4A90LA; galia N=3 kW; sukimosi greitis 2840 aps./min.; svoris 28,7 kg.

Šio siurblio elektros variklio tipas yra AOL 2-31-2.

3.1 pav. Konsolinių siurblių H-Q laukų suvestinė.

3.2 pav. Išcentrinis siurblys 2K-6a.

Ryžiai. 3.3. K tipo išcentrinio siurblio charakteristikos,

3.4 pav. Bendri K tipo išcentrinio siurblio matmenys.

4. Išcentrinio siurblio elektros variklio parinkimas

Nuo teisingo elektros variklio pasirinkimo priklauso jo veikimo elektrinėje pavaroje patikimumas ir energijos efektyvumas eksploatacijos metu. Tais atvejais, kai variklio apkrova yra ženkliai mažesnė už vardinę, jis yra nepakankamai išnaudojamas pagal galią, o tai rodo pernelyg dideles kapitalo investicijas, jo efektyvumas ir galios koeficientas pastebimai sumažėja.

Elektros variklis parenkamas pagal sukimosi dažnį, pagal darbinę padėtį (horizontali, vertikali), galią, įtampą ir vykdymo tipą.

Renkantis pagrindinių siurblių elektros variklio tipą, jie laikosi maždaug tokio principo. Iki 250 kW galios montuojami asinchroniniai varikliai su voverės narvelio rotoriumi. Jei galia viršija 250 kW, montuojami aukštos įtampos sinchroniniai varikliai.

Galia, reikalinga siurbliui vairuoti, nustatoma pagal formulę

(4.1)

kur κ - saugos koeficientas, kuris atsižvelgia į galimas elektros variklio perkrovas eksploatacijos metu. Kadangi mums elektros variklio suteikiama galia yra mažesnė nei 20 kW, tai κ imti už κ =1,25.

ρ - siurbiamo skysčio tankis, kg/m 3 ; g- gravitacijos pagreitis, m/s 2 ; Km- siurblio srautas, didžiausias galimas projektuojamos siurblinės schemoje; N m- slėgis, atitinkantis didžiausią galimą srautą Km; η P- perdavimo efektyvumas.

Dėl P= 2,3 kW, priimame trifazį elektros variklį AO 2-31 su šiais parametrais: kintamoji srovė, greitis - n= 2880 aps./min.; ; ; svoris - G= 35 kg. [Mašinų pavaros – Fly T.I]

5. Išcentrinio siurblio veikimo ypatumai

Vadovaujantis gamintojo instrukcijomis dėl siurblių priežiūros ir priežiūros bei vietinių eksploatavimo sąlygų, reikia parengti savo instrukcijas ir priežiūros bei priežiūros instrukcijas. Jie nustato reguliarių patikrinimų ir auditų, taip pat priežiūros ir remonto darbų terminus. Kiekvienam siurbliui vedamas eksploatavimo žurnalas ar knyga, pagal kurią būtų galima nustatyti siurblio būklę, nustatyti audito poreikį bei atitinkamą remonto tipą. Taip pat reikia reguliariai tikrinti, ar yra atsarginių siurblių, kad būtų užtikrinta, jog IB visada būtų pradėtas eksploatuoti.

Įrengiant įrenginius atviroje vietoje, reikia atkreipti dėmesį į poreikį nuolat šildyti esant žemai temperatūrai (šalčiui), stovint, taip pat laiku ištuštinti siurblius ir vamzdynus nuo skysčio. Siurblio paleidimas šaltoje būsenoje, kai siurbiami skirtingo klampumo skysčiai, yra nepriimtina, nes tai gali sugadinti siurblį. Be to, turi būti pateiktos instrukcijos, kaip atlikti įrenginių priežiūros darbus.

Pirmasis alyvos keitimas ir alyvos ertmių valymas guoliuose su skystu tepimu atliekamas po 200 darbo valandų, kitas alyvos keitimas - po 1500-2000 valandų, bet ne rečiau kaip kartą per metus. Naudojant aukštos kokybės alyvą (turbinų alyvą), jos leidžia ilgiau veikti.

Naudojant alyva tepamas movas, po 500-600 darbo valandų tikrinama, ar alyva nesusidarė šlakui, o esant reikalui – papildoma. Alyva keičiama po 3000 darbo valandų.

Praktikoje plačiausiai naudojamas išcentrinių siurblių veikimo reguliavimo būdas sukant sparnuotės ratą. Kaip žinote, siurblio galvutė yra kvadratine priklausomybe nuo sparnuotės skersmens, todėl sumažinus sparnuotės skersmenį sukant, galima žymiai pakeisti siurblio charakteristikas.

Norint gauti apskaičiuotą reikiamo išcentrinio siurblio slėgio vertę sukant ratą, reikia padauginti vardinę slėgio vertę iš pasukto rato skersmens ir vardinio skersmens santykio kvadrato.

Taip pat galite reguliuoti išcentrinio siurblio veikimą keisdami varžą vartotojų tinkle.

Siurblio darbo sąlygų pakeitimas tinkle leidžia reguliuoti siurblio darbą plačiu diapazonu.

Iš grafinio slėgio charakteristikos išcentriniams siurbliams, kuri yra plokščia kreivė, matyti, kad padidėjus srautui, aukštis mažėja ir atvirkščiai. Kiekvienai siurblio konstrukcijai yra skirta optimalaus veikimo zona, kuri yra energetinė charakteristika, kuri lemia statumą ir maksimalų efektyvumą.

Darbo taškas charakteristikų kreivėje atitinka didžiausią siurblio efektyvumą.

Veikimo taško vieta charakteristikoje nustatoma pagal „tinklo varžą“. Jei pakeisite tinklo varžą, pavyzdžiui, uždarydami slėgio linijos vožtuvą, darbo taškas pasislinks išilgai kreivės į kairę darbo zonoje, t.y. išcentrinis siurblys pasirinks darbą mažesniu srautu, nes yra „priverstas“ dirbti dideliu slėgiu, kad įveiktų papildomą vožtuvo pasipriešinimą.

Kitas būdas pakeisti siurblio darbo sąlygas į tinklą yra aplenkimas, tai yra reguliuojamo arba nereguliuojamo aplinkkelio (bypas) įrengimas nuo slėgio linijos iki įsiurbimo.

Vartotojų tinkle aplenkimas lemia pasiūlos sumažėjimą. Dėl to vartotojų tinkle galite gauti ir mažesnį slėgį, ir mažesnį srautą (skysčio energija eina į išleidimą).

Sumažinus slėgį apeinant skystį iš slėgio linijos į siurbimo liniją, slėgis sumažėja 10 ... 30%, priklausomai nuo siurblio slėgio charakteristikos statumo.

6. Sauga ir darbo apsauga

Vadovaujantis galiojančiomis siurblinės įrangos remonto darbų instrukcijomis, kvalifikuoti mechanikai ir šaltkalviai, išmanantys išcentrinių ir varomų stūmoklinių siurblių konstrukciją ir turintys tam tikros priežiūros, revizijos (surinkimo, išmontavimo), remonto ir, jei reikia, patirties, turėtų būti leidžiama tikrinti arba išbandyti šiuos siurblius. Be to, dirbantys remonto siurbliai turi būti instruktuoti pagal šioje magistralinio gaminio vamzdyno ar naftotiekio siurblinėje galiojančias saugos taisykles.

Besisukantys ar judantys mechanizmai arba atskiros siurblių dalys, transmisijos varikliai turi turėti patikimas apsaugas, kurios neleistų pavojaus siurbimo agregatus aptarnaujančiam personalui.

Siurblinės darbo patalpose turi būti įrengta ištraukiamoji ventiliacija, užtikrinanti jos eksploatavimo sąlygų sprogimo saugą. Besisukančių ar judančių dalių ar dalių taisymas arba taisymas, kai siurblio dalys veikia, neleidžiami.

Sustabdyti siurblį remontui jį išmontuojant galima tik gavus siurblinės vadovo leidimą. Tikrinamas siurblys turi būti sustabdytas ir atjungtas nuo vamzdynų, o jame likęs skystis nupilamas.

Remontuojant siurblį siurblinėje (jei, be remontuojamo, yra ir kitų siurblių, pumpuojančių naftą ar naftos produktus), būtina imtis priemonių, kad neatsirastų kibirkščių. Pavyzdžiui, įrankis, kurį čia leidžiama naudoti, turi būti padengtas variu (variu padengtas). Remonto (taip pat esamų siurblinių agregatų) personalui griežtai draudžiama atlikti karštus darbus, kūrenti ugnį, rūkyti ir pan. Siekiant išvengti nelaimingų atsitikimų dėl išcentrinių siurblių korpusų horizontalių flanšinių jungčių tarpiklių lūžimo, pastarieji turi turėti 1,5-2 mm storio geležinių smailių pavidalo apsaugas.

Remontuojant išcentrinį ar varomą stūmoklinį siurblį, varomą elektros varikliu, pastarajam atjungiama srove, o ant jo paleidimo įrenginio iškabinamas plakatas „Neįjungti“.

Stoties techninės priežiūros personalas ir remonto darbuotojai privalo dėvėti kombinezonus, pirštines, o kai kuriais atvejais ir apsauginius akinius.

Sandarinimo dėžės sandariklį ir mechaninius veleno sandariklius galima keisti tik išjungus siurblį.

išmontuojant siurblį, alyvą ar naftos produktus reikia nedelsiant pašalinti.

Problemų sprendimas.

Siurblys veikia normaliai, bet dozavimo procesas nutrūksta:

a) vožtuvo užsikimšimas – išvalykite vožtuvus arba pakeiskite juos, jei užsikimšimo nepavyksta pašalinti;

b) per didelis įsiurbimo aukštis – pastatykite siurblį arba baką taip, kad būtų sumažintas įsiurbimo aukštis (siurblys po vandens įleidimo anga);

c) per daug klampus skystis – sumažinkite įsiurbimo aukštį arba naudokite didesnės galios siurblį.

Nepakankamas siurblio pajėgumas:

a) vožtuvo nuotėkis – įsitikinkite, kad žiedinės veržlės yra tinkamai priveržtos;

b) per daug klampus skystis – naudokite didesnės talpos siurblį arba sumažinkite įsiurbimo aukštį (siurblys po vandens įvadu);

c) iš dalies užsikimšęs vožtuvas – išvalykite vožtuvus arba pakeiskite juos, jei užsikimšimo nepavyksta pašalinti.

Per didelis arba nereguliarus siurblio srautas:

a) sifono efektas įpurškimo metu – patikrinkite įpurškimo vožtuvo montavimą. Jei to nepakanka, sumontuokite priešslėgio vožtuvą;

b) skaidrūs PVC vamzdeliai siurbiant – siurbdami naudokite nepermatomus polietileno vamzdelius;

c) Siurblys neteisingai sukalibruotas – patikrinkite siurblio našumą, susijusį su sistemos slėgiu.

Sulaužyta diafragma:

a) Per didelis priešslėgis – patikrinkite sistemos slėgį. Patikrinkite, ar įpurškimo vožtuvas neužblokuotas. Patikrinkite, ar tarp išleidimo vožtuvų ir įpurškimo taško nėra užsikimšimo;

b) veikimas, kai nėra skysčio - patikrinkite, ar yra pagrindo filtras (vožtuvas). Naudokite lygio jutiklį, kuris sustabdo siurblį, kai išnaudojama bake esanti cheminė medžiaga;

c) diafragma buvo naudojama netinkamai – jei diafragma buvo pakeista, įsitikinkite, kad ji tinkamai įtempta.

Siurblys neįsijungia:

a) Nepakankamas maitinimas – patikrinkite, ar siurblio vardinėje plokštelėje esanti informacija atitinka elektros tinklo parametrus.

Išvada

Šiame kursiniame projekte pateikiamas K tipo išcentrinio siurblio aprašymas ir veikimo principas, apskaičiuojami pagrindiniai hidrauliniai parametrai ir sparnuotė bei pagal pradinius duomenis parenkamas siurblio prototipas. Tai 2K-6a siurblys. pateikti sparnuotės, siurbimo agregato brėžiniai, lygiagretainių greičių diagrama. Elektros variklio galia buvo nustatyta siurblio darbui užtikrinti. Eksploatavimo skyriuje buvo parengtos siurblio priežiūros ir priežiūros instrukcijos ir instrukcijos. Saugos skyriuje aprašomos darbo su siurbliu taisyklės, aptariamos eksploatuojančio personalo apsaugos priemonės. Pateikiamas naudotos literatūros sąrašas. Priede yra siurblio specifikacija.

Literatūra

1. Yesman I.G. Siurbliai, M. Gostoptekhizdat, 1954, 286 p.

Karajevas M.A., Melikovas M.A., Mustafajeva G.A. Dėl išcentrinių siurblių greičio koeficiento ir jų charakteristikų pavertimo iš vandens į klampesnį skystį. // Azerbaidžano aukštųjų techninių mokyklų biuletenis, Nr. 6, 2003, p.24-27.

Stepanovas A.I. Išcentriniai ir ašiniai siurbliai. M. Mašgizas, 1960 m.

Bashta T.M. ir kt.

Hidraulika, hidraulinės mašinos ir hidraulinės pavaros. M. Mashgiz, 1970, 246 p.

Bendrosios paskirties siurbliai tipas K. Katalogas, M., 1977, 30 p.

http://www.fokino.ru/ns. htm

http://document.org.ua/techno/pump/

http://www.ges.ru/book/book_pumps/

www.irimex.ru/services/catalog/nasos/

http://www.chemicalpumps.ru/

11.

.

.

.

http://www.allpumps.ru/

.

www.multipumps.ru/

www.rusnasos.ru/

www.pumps.net.ru/

Priedas

Paskyrimas

vardas

Pastaba

korpuso dangtelis

Sandarinimo žiedai

Darbinis ratas

Liaukų sandarinimas

Apsauginė rankovė

sandariklio dangtelis

siurblio velenas

atraminis laikiklis

rutulinis guolis

Dokumento numeris

Sukurta

Rzaeva R.

Bendras K tipo išcentrinio siurblio vaizdas

patikrinta

Azizovas A.

Girimovas G.

AGNA gr.422.9

Galva skyrius

Heidarovas H.

1 pavyzdys

Vieno veikimo stūmoklinis siurblys užtikrina siurbiamos terpės srautą 1 m 3 / h. Stūmoklio skersmuo 10 cm, eigos ilgis 24 cm. Darbinio veleno sukimosi greitis 40 aps./min.

Būtina rasti siurblio tūrinį efektyvumą.

Stūmoklio skerspjūvio plotas:

F = (π d²) / 4 = (3,14 0,1²) / 4 = 0,00785 m²

Efektyvumą išreiškiame pagal stūmoklio siurblio srauto formulę:

η V = Q/(F S n) = 1/(0,00785 0,24 40) 60/3600 = 0,88

2 pavyzdys

Dvigubo veikimo dvigubo stūmoklio siurblys, siurbdamas 920 kg/m 3 tankio alyvą, sukuria 160 m aukštį. Stūmoklio skersmuo 8 cm, strypo skersmuo 1 cm, stūmoklio eiga 16 cm Darbinio veleno sukimosi greitis 85 aps./min. Reikia apskaičiuoti reikiamą elektros variklio galią (siurblio ir elektros variklio naudingumo koeficientas imamas 0,95, o montavimo koeficientas 1,1).

Stūmoklio ir strypo skerspjūvio plotai:

F \u003d (3,14 0,08²) / 4 \u003d 0,005024 m²

F \u003d (3,14 0,01²) / 4 \u003d 0,0000785 m²

Siurblio našumas nustatomas pagal formulę:

Q = N (2F-f) S n = 2 (2 0,005024-0,0000785) 0,16 85/60 = 0,0045195 m³/val.

N P \u003d 920 9,81 0,0045195 160 \u003d 6526,3 W

Atsižvelgdami į efektyvumą ir įrengimo koeficientą, gauname galutinę sumontuotą galią:

N SET = 6526,3 / (0,95 0,95) 1,1 \u003d 7954,5 W \u003d 7,95 kW

3 pavyzdys

Trijų stūmoklių siurblys iš atviros talpos į 1,6 baro slėginį indą pumpuoja 1080 kg/m 3 tankio skystį esant 2,2 m 3 /val. Skysčio pakilimo geometrinis aukštis yra 3,2 metro. Naudingoji galia siurbti skystį yra 4 kW. Būtina rasti slėgio nuostolių dydį.

Iš naudingosios galios formulės suraskime siurblio sukuriamą slėgį:

H \u003d N P / (ρ g Q) = 4000 / (1080 9,81 2,2) 3600 \u003d 617,8 m

Rastą galvutės reikšmę pakeičiame į galvos formulę, išreikštą slėgio skirtumu, ir randame norimą reikšmę:

h p \u003d H - (p 2 -p 1) / (ρ g) - H g = 617,8 - ((1,6-1) 10 5) / (1080 9,81) - 3,2 = 69,6 m

4 pavyzdys

Faktinis sraigtinio siurblio našumas yra 1,6 m 3 /val. Siurblio geometrinės charakteristikos: ekscentriškumas - 2 cm; rotoriaus skersmuo - 7 cm; rotoriaus sraigtinio paviršiaus žingsnis 14 cm Rotoriaus greitis 15 aps./min. Būtina nustatyti siurblio tūrinį efektyvumą.

Norimą vertę išreiškiame iš sraigtinio siurblio veikimo formulės:

η V = Q/(4 e D T n) = 1,6/(4 0,02 0,07 0,14 15) 60/3600 = 0,85

5 pavyzdys

Būtina apskaičiuoti išcentrinio siurblio, siurbiančio skystį (mažo klampumo), kurio tankis yra 1020 kg / m 3, aukštį, srautą ir naudingąją galią iš bako, kurio viršslėgis yra 1,2 baro, ir bako, kurio viršslėgis yra 2,5 baras per nurodytą dujotiekį, kurio vamzdžio skersmuo 20 cm. Bendras vamzdyno ilgis (bendras su lygiaverčiu vietinių varžų ilgiu) yra 78 metrai (imkite trinties koeficientą, lygų 0,032). Cisternų aukščio skirtumas yra 8 metrai.

Mažos klampos terpėms pasirenkame optimalų judėjimo greitį vamzdyne, lygų 2 m/s. Apskaičiuokite skysčio srautą per nurodytą vamzdyną:

Q \u003d (π d²) / 4 w \u003d (3,14 0,2²) / 4 2 \u003d 0,0628 m³ / s

Greičio galvutė vamzdyje:

w²/(2 g) = 2²/(2 9,81) = 0,204 m

Esant tinkamam greičio galvutei, trinties nuostoliai ir vietinis pasipriešinimas bus:

H T \u003d (λ l) / d e \u003d (0,032 78) / 0,2 0,204 \u003d 2,54 m

Bendras slėgis bus:

H \u003d (p 2 -p 1) / (ρ g) + H g + h p \u003d ((2,5-1,2) 10 5) / (1020 9,81) + 8 + 2,54 = 23,53 m

Belieka nustatyti naudingąją galią:

N P \u003d ρ g Q H = 1020 9,81 0,0628 23,53 \u003d 14786 W

6 pavyzdys

Ar patartina vandenį siurbti išcentriniu siurbliu, kurio našumas 50 m 3 / val., per 150x4,5 mm vamzdyną?

Apskaičiuokite vandens srautą vamzdyne:

Q = (π d²)/4 w

w \u003d (4 Q) / (π d²) \u003d (4 50) / (3,14 0,141²) 1/3600 \u003d 0,89 m/s

Vandeniui srauto greitis išleidimo vamzdyne yra 1,5 - 3 m/s. Gauta srauto vertė nepatenka į šį intervalą, todėl galime daryti išvadą, kad šio išcentrinio siurblio naudojimas yra nepraktiškas.

7 pavyzdys

Nustatykite krumpliaračio siurblio padavimo greitį. Geometrinės siurblio charakteristikos: tarpo tarp krumpliaračio skerspjūvio plotas 720 mm 2 ; dantų skaičius 10; krumpliaračio danties ilgis 38 mm. Sukimosi greitis yra 280 aps./min. Faktinis krumpliaračio siurblio debitas yra 1,8 m3/val.

Teorinis siurblio našumas:

Q \u003d 2 f z n b \u003d 2 720 10 0,38 280 1 / (3600 10 6) \u003d 0,0004256 m³ / h

Tiekimo greitis yra atitinkamai lygus:

ηV = 0,0004256 / 1,8 3600 = 0,85

8 pavyzdys

0,78 naudingumo koeficiento siurblys siurbia 1030 kg/m 3 tankio skystį, kurio debitas yra 132 m 3 /val. Vamzdyne susidaro slėgis 17,2 m Siurblį varo 9,5 kW galios elektros variklis, kurio naudingumo koeficientas 0,95. Būtina nustatyti, ar siurblys atitinka paleidimo sukimo momento reikalavimus.

Apskaičiuokite naudingąją galią, kuri tiesiogiai naudojama terpės siurbimui:

N P \u003d ρ g Q H = 1030 9,81 132 / 3600 17,2 \u003d 6372 W

Atsižvelgiame į siurblio ir elektros variklio efektyvumą ir nustatome bendrą reikalingą elektros variklio galią:

N \u003d N P / (η N η D) \u003d 6372 / (0,78 0,95) \u003d 8599 W

Kadangi žinome sumontuotą variklio galią, nustatome elektros variklio galios koeficientą:

β \u003d N Y / N D \u003d 9500/8599 \u003d 1,105

Varikliams, kurių galia nuo 5 iki 50 kW, paleidimo galios rezervą rekomenduojama išplėšti nuo 1,2 iki 1,15. Mūsų gauta vertė nepatenka į šį intervalą, iš kurio galime daryti išvadą, kad šio siurblio veikimo metu nurodytomis sąlygomis gali kilti problemų jį paleidžiant.

9 pavyzdys

Išcentrinis siurblys iš atviro rezervuaro pumpuoja 1130 kg/m 3 tankio skystį į reaktorių, kurio darbinis slėgis yra 1,5 baro, esant 5,6 m 3 /val. Geometrinis aukščio skirtumas yra 12 m, kai reaktorius yra žemiau rezervuaro. Slėgio nuostoliai dėl trinties vamzdžiuose ir vietinės varžos 32,6 m.. Reikia nustatyti siurblio naudingąją galią.

Apskaičiuokite siurblio sukuriamą slėgį vamzdyne:

H \u003d (p 2 -p 1) / (ρ g) + H g + h p \u003d ((1,5-1) 10 5) / (1130 9,81) - 12 + 32,6 \u003d 25 ,11 m

Naudingą siurblio galią galima rasti pagal formulę:

N P \u003d ρ g Q H = 1130 9,81 5,6 / 3600 25,11 \u003d 433 W

10 pavyzdys

Nustatykite maksimalų siurblio, kuris siurbia vandenį (tankis lygus 1000 kg / m 3), srauto padidėjimą iš atviro bako į kitą atvirą baką, kurio srautas yra 24 m3 / h. Skysčio geometrinis aukštis 5 m Vanduo pumpuojamas vamzdžiais 40x5 mm. Elektros variklio galia 1 kW. Bendras įrenginio efektyvumas yra lygus 0,83. Bendras slėgio nuostolis dėl trinties vamzdžiuose ir vietinėse varžose yra 9,7 m.

Nustatykime didžiausią debitą, atitinkantį didžiausią galimą siurblio išvystytą naudingąją galią. Norėdami tai padaryti, pirmiausia apibrėžiame keletą tarpinių parametrų.

Apskaičiuokite slėgį, reikalingą vandeniui siurbti:

H \u003d (p 2 -p 1) / (ρ g) + H g + h p \u003d ((1-1) 10 5) / (1000 9,81) + 5 + 9,7 \u003d 14,7 m

Naudinga siurblio išvystyta galia:

N P \u003d N bendras / η H \u003d 1000 / 0,83 \u003d 1205 W

Didžiausio srauto vertę galima rasti pagal formulę:

N П = ρ·g·Q·H

Raskime norimą vertę:

Q max \u003d N P / (ρ g H) \u003d 1205 / (1000 9,81 14,7) \u003d 0,00836 m³ / s

Nepažeidžiant siurblio veikimo reikalavimų, vandens srautą galima padidinti ne daugiau kaip 1,254 karto.

Q max / Q \u003d 0,00836 / 24 3600 \u003d 1,254

Korpuso šoninėje ir periferinėje sienelėje yra kanalas (6), pradedant nuo įsiurbimo vamzdžio (2) ir baigiant slėginiu vamzdžiu (5); trumpiklis (4) tarnauja kaip sandariklis tarp slėgio ir siurbimo ertmių.

Veikimo principas. Kai rotorius sukasi, jo ląstelėse atsiranda srautas, turintis radialinį ir apskritiminį greičio komponentus. Veikiant išcentrinei jėgai, srautas palieka ląsteles ir patenka į kanalą, suteikdamas jėgos impulsą skysčio rato sukimosi kryptimi kanale. Kartu su srauto išėjimu iš ląstelių į jas į ašmenų šaknį patenka naujas skysčio kiekis.

Kai skystis juda ląstelėje, jo energija didėja ir skystis vėl išmetamas į kanalą. Dėl pakartotinio keitimo skysčio energija kanale didėja tolstant nuo siurbimo vamzdžio. Dėl to, kad dalelės kanale juda skirtingu greičiu, stebimas intensyvus sūkurių susidarymas ir dideli energijos nuostoliai.

Siurblių efektyvumas yra mažesnis nei 45%, slėgis yra 3-7 kartus didesnis nei išcentrinių esant tokiems patiems matmenims ir greičiui. Dauguma šių siurblių yra savisiurbiai ir gali veikti su skysčių ir dujų mišiniais.

Šių siurblių aukštis ir galia mažėja didėjant srautui ir efektyvumui skiriasi kaip ir išcentriniams siurbliams, todėl paleidimas atliekamas atidarius vožtuvą ant slėgio linijos, o tada reguliuojamas srautas. Periferiniai siurbliai netinka klampiems skysčiams, pvz padidėjus klampumui, jų slėgiui ir efektyvumui smarkiai kristi. Jie taip pat netinka naudoti su skysčiais, kuriuose yra kietųjų dalelių, pvz tuo pačiu sparčiai didėja galinis ir radialinis tarpai ant džemperio, dėl to mažėja pašaras ir efektyvumas.Jie pagaminti mažiems pašarams (iki 0,01 m 3 / s) ir aukštoms galvoms (iki 250 m) .

Laivuose sūkuriniai siurbliai naudojami sanitarinėse, mitybos sistemose ir šaldymo įrenginiuose. Sūkuriniai siurbliai taip pat naudojami kaip vienas iš išcentrinio siurblio etapų, užtikrinantis savaiminį įsisiurbimą. Tokie siurbliai vadinami išcentriniais sūkuriais.

Išcentrinių sūkurinių siurblių charakteristikos yra tokios pačios kaip sūkurinių siurblių. Tačiau išcentriniai sūkuriniai siurbliai turi santykinai mažesnę galią esant nuliniam srautui, o vakuumo siurbimo aukštis siekia 6 metrus.

3.4. Dinaminės sistemos kompresorių galios skaičiavimas ir ed pasirinkimas.

Siurblio galvutė reiškia energiją, perduodamą skysčio svorio vienetui, o srauto ir tankio sandauga γ yra skysčio kiekis, praeinantis per siurblio išleidimo angą per laiko vienetą. Tada siurblio naudingoji galia nustatoma pagal išraišką:

Siurblio energijos suvartojimas N naudingesnis, nes dalis sunaudojamos energijos išleidžiama siurbliuose, siekiant įveikti hidraulinį pasipriešinimą, mechaninę trintį, skysčių nuotėkį tarpuose. Atsižvelgiant į efektyvumą, energijos suvartojimas (galia ant siurblio veleno) nustatomas pagal formulę:

Ilgai eksploatuojant pastoviu kampiniu greičiu veikiančių dinaminių sistemų siurblių ir ventiliatorių elektros variklio vardinė (kataloginė) galia nustatoma pagal sąlygą:

Dinaminių sistemų jūriniams kompresoriams, renkantis elektros variklį, reikėtų rekomenduoti šiek tiek padidinti vardinę galią, kad būtų garantuotas normalus variklio šiluminis režimas, kai jis veikia priverstinių nukrypimų nuo skaičiuojamųjų sąlygomis. Pavyzdžiui: ilgalaikis veikimas esant padidintam dažniui ir tinklo įtampai, stiprus riebokšlių priveržimas po remonto, padidėjus (su standžia charakteristika) arba sumažėjus debitui, mažesniam nei apskaičiuota, orapūtėms, kurių charakteristika smarkiai krenta: sūkuriniams siurbliams tai rekomenduojama R nom >1,25 N.

Dinaminių sistemų kompresorių srautas yra proporcingas kampiniam greičiui:

Slėgis yra proporcingas kampinio greičio kvadratui:

Todėl kompresoriaus suvartojama galia yra proporcinga kampinio greičio kubui:

Veleno momentas yra kampinio greičio kvadratas:

Praktiškai kampinio greičio laipsnis kinta plačiame diapazone, kuris daugiausia priklauso nuo statinio slėgio buvimo ir kompresoriaus konstrukcijos.

Bet kokiu atveju šios pavaros pasižymi lengvomis paleidimo sąlygomis, todėl nuolatinės srovės tinkluose naudoja šunto variklius, o kintamosios srovės tinkluose – įprastus asinchroninius variklius.