 |
Силы действующие на ротор ЦН
|
|
|
|
Радиальные силы возникают в ЦН со спиральными отводами (одноступенчатых) при работе на нерас-четном режиме, т.е. когда Q<Qн или когда Q>Qн.
Q=Qн Q<Qн Q>Qн
При проектировании насоса размеры спирального отвода выбирают т.о. чтобы обеспечить постоянство скоростей Сср перекачиваемой жидкости в любом сечении канала и следовательно обеспечить постоянство давлений в нем при работе насоса на расчетном режиме (Q=Qн) в этом случае результирующая радиальная сила будет равна нулю (Pг=0)
когда Q<Qном сечения канала оказываются просторными(объем пространства внутри насоса меньше) в следствии чего скорость движения жидкости от начальному к конечному будет уменьшатся а давление возрастать что приведет к возникновению радиальной силы в этом случае спиральный отвод работает как диффузор(расширяющийся канал) при увеличении подачи Q>Qном сечение спирального канала оказываются тесными в связи с чем скорость жидкости будет возрастать а давление уменьшаться т.е. отвод будет работать как конфузор и в этом случае будет иметь место нессиметричные распределения давления по окружности рабочего колеса что так же приведет к возникновению радиальной силы
направление результирующей радиальной силы определяется углом
Вредное воздействие радиальной силы заключается в том что она неравномерно воздействует на вал, а вал удерживается в опорах и это приведет к неравномерному износу подшипников что приведет к биению вала и выходу насоса из строя
МЕРЫ Борьбы
направление результирующей радиальной силы
Pr=0.36[1-(Q/Qн)2]pgHD2b2
где
Н-напор, создаваемый колесм на выходе м.ст.ж
|
|
|
D2-диаметр(наружный) РК м
b2-ширина РК на выходе м
Q- текущая подача
Qн-номинальная подача м/куб
Применение двойного спирального отвода
В многоступенчатом насосе радиальная сила не возникает т.к применяется направляющий аппарат в котором спиральные отводы установлены ассиметрично
осевая гидравлическая сила
Причины возникновения
1Гидравлическая осевая сила является следствием неравенстава давлений перекачиваемой жидкости на выходе и входе насоса P2(вых)>>P1(вх)
из за этих неравенств возникает перепад в сторону низкого давления в сторону всасывания
2 разность площадей переднего и заднего диска
При работе насоса величина давления перекачиваемой жидкости на входе в рабочее колесо
DS=pR22-pR12
Таким образом Р2S2> Р2S1 что так же приведет к появлению осевой силы, направленной в сторону всасывания.
Величина силы в зависимости от режима работы насоса может быть определена по следующей эмпирической формуле
Poc1=(P2-P1)p (R22-R12)
где
P2 давление выхода Па
Р1 давление входа Па
R2 наружный диаметр РК м
R1 внутренний диаметр РК м
Вредное воздействие осевой силы
действует в сторону всасывания вращающееся колесо будет терется об осевые детали
Заключается в том что при смещении ротора в сторону всасывания вращающееся элементы(рк) будут касаться неподвижных деталей насоса что приведет к поломке насоса
Меры борьбы
1 сверление отверстия в заднем диске у одноступенчатых насосов
2 уравновешивание осевой силы взаимно противоположным расположением колес
3 разгрузочный барабан
КЭН2
КЭН1 устройство
за последней ступенью на валу устанавливается металлический барабан
за ним установлена разгрузочная камера которая при помощи трубки соединяется с областью всасывания насоса.
т.о на барабан действуют 2 давления, снизу давление нагнетания насоса, сверху давление всасывания насоса
т.о. DР действует в сторону меньшего давления т.е. вверх а осевая вниз
|
|
|
Устройство Гидропята
за последней ступенью насоса на вал устанавливается грибовидная втулка
на корпусе стоит неподвижная втулка, за грибовидной втулкой находится разгрузочная камера которая соединяется с областью всасывания насоса
между грибовидной и неподвижной втулкой находится дополнительная камера
1 грибовидная втулка
2неподвижная втулка
3и4 разгрузочная и дополнительная камеры
РАбота
после пуска насоса возникла осевая гидравлическая сила которая смещает ротор в сторону всасывания, в этом случае грибовидная втулка упирается в неподвижную, возрастает давление на выходе насоса и часть жидкости перетекает с полости нагнетания по зазорам в дополнительную камеру
так как давление нагнетание гараздо больше всасывания она заставит грибовидную втулку сместится в сторону нагнетания, как только… т.о установится зазор который будет уравновешен
|
|
|
