Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Способы разгрузки ротора насоса от осевых сил гидродинамического происхождения




Как известно осевая сила направлена навстречу потоку, входящему в рабочее колесо насоса. Осевая сила приложена к рабочему колесу, а через него ко всему ротору насоса. Существуют различные способы устранения осевой силы.

Рассмотрим первоначально способы, связанные с изменением площади основного диска. Здесь площадь переднего дискаизменению не подлежит, поскольку она меньше площади заднего диска, а увеличение ее невозможно, так как это затруднит вход жидкости в рабочее колесо. Осевую силу устраняют путем уменьшения площади основного диска, как это показано на рис.1.10.

а) б)

Рис.1.10. Варианты рабочих колес с укороченным основным диском: а – рабочее колесо с лопастями различной длины; б – рабочее колесо с укороченными лопастями

 

Способы устранения осевой силы за счет изменения давления, действующего в зазорах между передним и задним дисками и корпусом более многообразны. Самый простой, но неэкономичный способ - применение сверления в основном диске (рис.1.11). За счет сверлений зазор между задним дисками и корпусом становится сообщающимся с входом в рабочее колесо, где действует самое низкое давление в насосе.

Рис.1.11. Устранение осевой силы с помощью сверлений в основном диске

В этом случае достигается полная разгрузка ротора от осевой силы. Неэкономичность этого способа заключается в том, что через сверления постоянно движутся потоки навстречу основной массе жидкости, входящей в рабочее колесо насоса, что снижает гидравлический и общий к.п.д. насоса.

Еще один недостаточно экономичный способ разгрузки ротора от осевых сил гидродинамического происхождения приведен на рис.1.12.

 

Рис.1.12. Разгрузка ротора посредством радиальных ребер на внешней стороне основного диска рабочего колеса

 

Разгрузка ротора в этом случае достигается за счет того, что при вращении рабочего колеса в очень малых по величине зазорах между ребрами 1 и корпусом насоса создается интенсивное вращательное движение жидкости, то есть движение с достаточно большой кинетической энергией. Это приводит к снижению потенциальной энергии в данном зазоре, а именно к снижению давления.

При рабочих колесах с двухсторонним входом жидкости (рис.1.1, б) с левой и с правой стороны колеса располагаются диски с абсолютно равной площадью их внешней поверхности. Одновременно с этим, давления в зазорах равны. Это приводит к полной разгрузке ротора.

Вариант разгрузки ротора с помощью щелевого уплотнения между основным диском и корпусом насоса представлен на рис.1.13.

 

 

Рис.1.13. Разгрузка ротора с помощью щелевого уплотнения между основным диском и корпусом насоса

 

В зазоре между основным диском и корпусом насоса происходит постоянное течение жидкости, поскольку в концевых уплотнениях намеренно создаются утечки. Щелевое уплотнение для этого потока жидкости представляет значительное местное сопротивление. Поэтому в области между щелевым уплотнением и валом насоса создается давление, заметно меньшее того давления, которое было там до установки уплотнения. В результате, общее давление на внешнюю поверхность основного диска становится меньше и сила, действующая справа налево также уменьшается.

Вариант разгрузки ротора с помощью разгрузочного диска показан на рис. 1.14. Разгрузочный диск 3 помещается в специальной камере (разгрузочной камере), находящейся за основным диском рабочего колеса последней ступени насоса и перед концевым уплотнением. Диск жестко крепится к валу насоса и разделяет упомянутую камеру на две полости 1 и 2. При этом между диском и корпусом камеры (слева от диска 3 на рис.1.14) существует очень малый зазор.

 

Рис.1.14. Разгрузка ротора насоса с помощью разгрузочного диска

 

Под воздействием давления в корпусе насоса жидкость из полости 1 перетекает в полость 2, при этом преодолевает зазор между диском 3 и корпусом разгрузочной камеры.

Данный зазор в виду его малости имеет значительное гидросопротивление. Поэтому в нем теряется большая часть давления и в полости 2 давление оказывается меньше, чем в полости 1. На диск 3 с разных сторон его начинает действовать различное давление. Поскольку давление в полости 1 выше, то это приводит к тому, что на диск 3 действует результирующая сила f направленная слева направо. Диаметр разгрузочного диска 3 и зазор между ним и корпусом разгрузочной камеры рассчитываются такими, чтобы сила fравнялась силе F, являющейся результирующей силой, действующей на рабочее колесо насоса. Силы f и Fимеют противоположное направление. Поэтому при их равенстве происходит полная разгрузка ротора от осевых сил гидродинамического происхождения.

 

Содержание лабораторной работы

Цель лабораторной работы:

Изучение существующих конструкций центробежных насосов.

Содержание лабораторной работы:

1.Изучение теоретических основ настоящего раздела методических указаний

2.Проведение классификации насосов, представленных в разделе 1.3 настоящих методических указаний по следующим признакам:

а) конструкция рабочего колеса насоса;

б) расположение рабочего колеса на валу насоса относительно опор ротора;

в) расположение оси ротора насоса в пространстве;

г) количество ступеней в насосе;

д) конструкция корпуса насоса;

е) тип концевого уплотнения насоса;

ж) наличие и способ разгрузки ротора насоса от осевых сил гидродинамического происхождения;

з) тип подшипников насосов по воспринимаемой ими нагрузке;

и) тип подшипников по виду трения в них.

Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...