Таксономические единицы (категории) растений: Каждая система классификации состоит из определённых соподчиненных друг другу...
Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов...
Топ:
Устройство и оснащение процедурного кабинета: Решающая роль в обеспечении правильного лечения пациентов отводится процедурной медсестре...
Техника безопасности при работе на пароконвектомате: К обслуживанию пароконвектомата допускаются лица, прошедшие технический минимум по эксплуатации оборудования...
Проблема типологии научных революций: Глобальные научные революции и типы научной рациональности...
Интересное:
Наиболее распространенные виды рака: Раковая опухоль — это самостоятельное новообразование, которое может возникнуть и от повышенного давления...
Аура как энергетическое поле: многослойную ауру человека можно представить себе подобным...
Мероприятия для защиты от морозного пучения грунтов: Инженерная защита от морозного (криогенного) пучения грунтов необходима для легких малоэтажных зданий и других сооружений...
Дисциплины:
2020-12-27 | 83 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
При работе центробежного насоса рабочее колесо вращается в пространстве, заполненном перекачиваемой жидкостью. Поверхности дисков рабочего колеса подвергаются действию различных сил, которые, как показывает опыт, не уравновешиваются.
Рассмотрим действие на рабочее колесо центробежного насоса только поверхностных сил, которые собственно и определяют динамические условия его работы. Силы давления на рабочее колесо, вращающееся в корпусе насоса, заполненном жидкостью, могут быть найдены из следующих соображений (рис.15). Как известно, давление P 1при входе в насос является начальным давлением всасывания. Это давление действует на площадь кольцевого сечения, которая определяется величиной
,
где d1 — внешний диаметр всасывающей полости рабочего колеса;
d — диаметр вала.
Следовательно, сила давления жидкости на рабочее колесо в области всасывания составит
.
В конструкциях центробежных насосов всегда предусматривается тщательное отделение области всасывания с начальным давлением р 1от области нагнетания с конечным давлением р 2. Такое отделение осуществляется с помощью уплотнительных колец. Зазор между внутренней поверхностью уплотнительного кольца и внешней поверхностью рабочего колеса по диаметру входа должен быть небольшим, порядка 0,15—0,2 мм.
Выход жидкости из рабочего колеса осуществляется свободно, подчас при значительном расстоянии между выходным диаметром D 2рабочего колеса и внутренним диаметром направляющего аппарата или соответствующей кромкой приемного отверстия нагнетательного патрубка.
Поэтому давление р 2действует на всю площадь F 2заднего диска рабочего колеса, определяемую величиной ,и на площадь кольцевого покрывного диска . Причем, силы, обусловленные давлением р 2,действующие на обе стороны рабочего колеса, по направлению взаимно противоположны.
|
Определим силы давления по обе стороны рабочего колеса, которые обусловлены действием давления нагнетания р 2:
,
где P 2 — полная сила давления на всю площадь заднего диска рабочего колеса; Р 3 — полная сила давления на кольцевой покрывной диск рабочего колеса.
Осевая сила Р ос,очевидно, является равнодействующей перечисленных сил Р 1, Р 2и Р з,причем, направление ее соответствует направлению большей силы:
или после приведения подобных членов получим
. (49)
Таким образом, осевое давление определяется произведением разности между конечным давлением, которое создает насос (р 2),и начальным давлением на всасывании р 1,умноженной на площадь живого сечения потока при входе в рабочее колесо. Так как ,то осевое усилие Рос направлено в сторону всасывания.
Осевое усилие Р ос стремится сдвинуть рабочее колесо вместе с валом в сторону всасывающего патрубка. Если это усилие окажется достаточно большим, оно приведет к поломке подшипников, истиранию в первую очередь уплотнительных колец, а затем и ко взаимному истиранию корпуса насоса и рабочего колеса.
Чтобы предотвратить эти явления, которым сопутствует увеличение расхода мощности, потребляемой насосом, и падение его КПД, применяют различные способы.
1. Установка упорных или гребенчатых подшипников скольжения.
Такой способ предотвращения вредного влияния осевого усилия применяется только при очень небольшой осевой силе как вспомогательная мера, или в случае невозможности применить другие способы, перечисленные ниже.
2. Сверление разгрузочных отверстий.
Для уравновешивания сил давления в центральной части рабочего колеса сверлят отверстия (рис. 15 а) 1 в заднем диске рабочего колеса. Таких разгрузочных отверстий может быть чаще всего четыре. С их помощью выравнивается давление жидкости с обеих сторон рабочего колеса. Чтобы предотвратить перетекание жидкости через эти отверстия из области высокого давления на нагнетании в область низкого давления на всасывании, делают кольцевые выступы 2 на наружной стороне заднего диска и устанавливают охватывающие его с небольшим зазором уплотнительные кольца 3 в корпусе насоса.
|
Сверление отверстий в центральной части рабочего колеса как метод уравновешивания осевого давления является наиболее простым и распространенным.
3. Применение гидравлического приспособления с разгрузочным диском.
Если осевые усилия достигают больших значений, например, в высоконапорных многоступенчатых насосах, то сверление разгрузочных отверстий в центральной части рабочих колес оказывается недостаточным. В этих случаях после конечной ступени насоса на нагнетании монтируется гидравлическое приспособление, с помощью которого создается усилие на ротор насоса, равное осевому, но противоположно ему направленное.
На рис. 15 в показана последняя ступень многоступенчатого насоса. На одном валу с рабочим колесом посажен на шпонке разгрузочный диск 2, имеющий уплотнительное кольцо 6 с передней стороны и такое же кольцо 4 с тыльной. Зазоры в этих уплотнительных приспособлениях — минимальные, только для обеспечения жидкостного трения между вращающимися и неподвижными поверхностями.
Разгрузочный диск с уплотнительными приспособлениями монтируется в специальной камере 5, которая разделена на две части диафрагмой с уплотнительным кольцом. Правая часть камеры соединяется со свободной атмосферой при помощи отверстия 5. Если от этого отверстия провести трубку к всасывающей камере насоса, то давление в камере будет практически равно давлению всасывания. В полости насоса за задним диском последнего рабочего колеса, как известно, будет конечное максимальное давление. Это давление действует не только на задний диск рабочего колеса в сторону всасывания (влево), но и на разгрузочный диск (вправо) — в противоположном направлении осевому усилию.
При соответствующих размерах разгрузочного диска, которые могут быть рассчитаны, осевое усилие полностью уравновешивается. Конечно, для этого необходимо, чтобы с внешней (правой) стороны разгрузочного диска было пониженное давление, приближающееся к давлению всасывания или к атмосферному давлению.
|
4. Применение насосов двустороннего всасывания.
Для выравнивания осевого давления применяют насосы двустороннего всасывания, у которых осевое давление вообще отсутствует (рис.16 а).
В многоступенчатых насосах применяют иногда такую схему установки рабочих колес, при которой всасывающие стороны половины ступеней расположены симметрично, но противоположно по направлению всасывающим сторонам другой половины ступеней (рис.16 б). Причем, компоновка работы ступеней по обе стороны установки может быть различной.
|
|
Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...
История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...
Особенности сооружения опор в сложных условиях: Сооружение ВЛ в районах с суровыми климатическими и тяжелыми геологическими условиями...
Индивидуальные очистные сооружения: К классу индивидуальных очистных сооружений относят сооружения, пропускная способность которых...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!