Расчет парового привода прямодействующего насоса

Керченский государственный морской технологический университет

Кафедра эксплуатации судовых энергетических установок

 

 

Расчетно-графическое задание

по курсу «Судовые вспомогательные системы и механизмы и подъёмно-транспортные механизмы»

 

 

РАСЧЕТЫ СУДОВЫХ НАСОСОВ ОБЪЕМНОГО ТИПА

 

 

Выполнил:

Студент группы СМ-32

Гембаровский Александр

Проверил:

Горбенко А.Н.

 

Керчь - 2007

РАСЧЕТ ПОРШНЕВОГО НАСОСА

 

Исходные данные для расчета:

- Назначение насоса: балластный.

- Тип привода: паровой.

- Производительность насоса Q = 20 м³/ч;

- Развиваемый напор H = 250 м вод. ст.

- Давление свежего пара p₁ = 1400 кПа и отработавшего пара p₂ = 200 кПа.

Последовательность расчета:

1.1. Расчет диаметра гидравлического цилиндра:

Диаметр D гидравлического цилиндра любого поршневого насоса можно определить из выражения для его секундной подачи (м³/с)

Q_C =

где - коэффициент подачи, примерное значение которого принимаются по [1, табл.1.]. Принимаем = 0,96.

k - коэффициент кратности действия насоса, т.е. количество рабочих камер насоса, который принимается k = 1...4. Принимаем k = 1.

- коэффициент, учитывающий загромождение поршня штоком, который для насосов нечетной кратности действия принимается равным 1. Принимаем ;

F = pD²/4 - площадь поршня, м²;

S = D·y- ход поршня, м;

n - число двойных ходов поршня в минуту, которое рекомендуется принимать для паровых прямодействующих насосов - из диапазона 30…80 мин^-1. Принимаем n = 50 мин^-1.

Подставив в приведенную выше формулу выражения для F и S, получим формулу для диаметра гидравлического цилиндра (м)

 

D =

 

 

где Q_C=Q/3600 = 20/ 3600 м³.

Значение принимается по [1. табл. 2.]. Принимаем

1.2. Ход поршня (м):

Полученные в результате расчета значения D и S округляются до ближайшей величины, кратной 0,005 м (5 мм). Принимаем S = 0,29 м.

1.3. Средняя скорость поршня (м/с):

м/с.

Значение средней скорости поршня должно согласовываться с данными [1. табл.1.].

Диаметры приемного и напорного патрубков насоса определяются по выражению

 

где C - скорость жидкости в трубопроводе, принимается в пределах 1...2 м/с для приемного патрубка и 1,5...2,5 м/с для напорного патрубка. Принимаем С = 1 для приемного патрубка и С= 1,5 для напорного патрубка.

Значения диаметров патрубков принимаются равными ближайшему большему значению условных проходов по ГОСТ [1, табл.П1 Приложения].

Для приемного патрубка:

Принимаем d_i= 90 мм.

Для напорного патрубка:

Принимаем d_i= 70 мм.

Размеры клапанов насоса

Диаметр проходного сечения гнезда клапана (м) определяется по выражению

d_г =

где - коэффициент загромождения отверстия гнезда клапана ребрами и ступицей для направляющих; для клапанов без нижних направляющих и центрального болта = 1, для остальных типов клапанов = 0,75...0,8. Принимаем = 0,75

z - число клапанов, обслуживающих одну полость. Принимаем z = 1;

C_г - скорость прохождения жидкости через гнездо клапана; обычно для водяных насосов принимается в пределах 2...4 м/с для нагнетательных клапанов и 0,75...2 м/с для всасывающих.

Для нагнетательного клапана: С_г = 2 м/с

Значение d_г принимается округленным до ближайшей величины, кратной 0,005 м (5 мм). Принимаем d_гн = 0,07 м.

Для всасывающего клапана: C_г = 0,75 м/c

Принимаем d_гв = 0,115 м

 

Высота подъема клапана определяется по выражению:

Для нагнетательного клапана:

Для всасывающего клапана:

 

Приняв d_г за определяющий размер, для остальных размеров клапана обычно принимают следующие соотношения:

- ширина притертой поверхности клапана l_k = (0,1...0,4)

- толщина тарелки клапана S_T = (0,1...0,2)*d_г

мм

мм

- высота направляющих перьев l_П = (0,7...0,8)*d_г

 

- число направляющих перьев Z_П = 3...4. Принимаем Z_П = 3;

- толщина направляющие перьев S_П = 0,1d_г

В отдельных случаях все вышеуказанные величины могут выходить из указанных пределов.

1.6. Объем воздушных колпаков (м³) определяем по выражению:

V_B = ,

где K_H - коэффициент, характеризующий избыточную подачу жидкости, у насосов простого действия K_н = 0,55.

d - коэффициент, определяющий принятую степень неравномерности давления воздуха в колпаке, d = 0,02...0,05. Принимаем d = 0,03.

Площадь поршня:

Полный объем колпака:

V_K = 1,5*V_B

 

Обычно диаметр (м) и высоту колпака принимают по следующим соотношениям:

 

Размеры колпака принимают, округляя полученные величины до ближайших больших размеров, кратных 0,005 м.

Принимаем: D_к= 0,54 м, H_к= 0,56 м.

1.7. Полезная мощность, развиваемая насосом (кВт):

N_п = Q_c*P = 20/3600*990,8 = 5,5 кВт.

где P - давление насоса:

- плотность перекачиваемой жидкости кг/м³;

g - ускорение свободного падения м/с².

Мощность, потребляемая насосом:

где h_н - общий КПД насоса, который обычно составляет 0,3...0,5 - для осушительных прямодействующих насосов. Принимаем h_н = 0,4.

Расчет парового привода прямодействующего насоса

123Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: