Вибродиагностика насоса

1 2 3 4 5

Расчетная часть.

Исходные данные:

1. Частота вращения вала - ;

Измененная частота вращения вала - =30 1/ с;

2. Размеры рабочего колеса:

диаметр входа жидкости в рабочее колесо - ;

диаметр выхода жидкости из рабочего колеса - м;

ширина канала на входе жидкости в рабочее колесо - м;

ширина канала на выходе жидкости из рабочего колеса - м;

число лопаток на выходе - ;

толщина лопатки на выходе (по срезу) - ;

конструктивные углы лопатки:

на входе - ;

на выходе - .

3. Принимаем:

угол входа жидкости в колесо - .

4. Коэффициенты полезного действия при оптимальном режиме:

объемный К.П.Д. - ;

гидравлический К.П.Д. - ;

дисковый К.П.Д. - ;

механический К.П.Д. - .

5. Параметры перекачиваемой жидкости:

коэффициент кинематической вязкости - см²/сек;

плотность - кг/м³.

Ход расчета.

Расчет характеристик насоса при .

Расчет ведем для оптимального режима, полагая, что при этом режиме углы потока совпадают с конструктивными углами рабочего колеса.

1. Строим треугольник скоростей на входе в рабочее колесо по угла и окружной скорости :

Принимаем масштаб.

По рисунку определяем относительную и окружную скорости:

2. Расход жидкости внутри колеса:

3. Производительность насоса при оптимальном режиме:

4. Строим план скоростей на выходе жидкости из рабочего колеса по и углу .

Окружная скорость:

Меридиональная скорость на выходе из колеса:

где .

Окружную составляющую относительного межлопаточного вихря определяется по формуле А. Стодола:

Задаемся масштабом:;

Определяем длины скоростей:

По рисунку определяем:

5. Вычисляем удельную работу лопаток:

Полезная удельная работа насоса.

Полезный напор насоса:

где .

6. Вычисляем коэффициент быстроходности насоса для оптимального режима:

7. Расчет уточненных значений производительности и удельной энергии. По находим вероятные значения К.П.Д. для оптимального режима: , .

Вычислим уточненные значение насоса при оптимальном режиме:

Полезная удельная работа насоса. Полезный напор насоса:

;

Расход жидкости:

8. Мощность на валу насоса:

где - общий КПД насоса (уточненный)

Построение комплексной характеристики насоса при работе на воде.

Зная находим в относительных координатах кривые , соответствующие данному насосу. Необходимо построить эти кривые в размерных координатах. Значения в относительных и размерных координатах заносим в таблицу 2.

Таблица 2

Относительные

координаты

0,2

0,4

0,6

0,8

1,2

1,08

1,1

1,09

1,05

0,9

0,35

0,47

0,6

0,75

0,88

1,15

0,41

0,7

0,86

0,97

0,99

Размерные

Координаты

м³/с

0,007

0,014

0,021

0,028

0,035

0,042

47,94

51,78

52,73

52,25

50,34

47,94

43,15

кВт

0,3

0,5

0,63

0,71

0,732

0,725

Используя полученные значения, строим комплексную характеристику при работе насоса на воде при .

Пересчет характеристик насоса при п= .

1. Строим треугольник скоростей на входе в рабочее колесо по угла и окружной скорости :

Принимаем масштаб. По рисунку определяем относительную и окружную скорости:

2. Расход жидкости внутри колеса:

3. Производительность насоса при оптимальном режиме:

4. Строим план скоростей на выходе жидкости из рабочего колеса по и углу .

Окружная скорость:

Меридиональная скорость на выходе из колеса:

где .

Окружную составляющую относительного межлопаточного вихря определяется по формуле А. Стодола:

Задаемся масштабом:;

Определяем длины скоростей:

По рисунку определяем:

5. Вычисляем удельную работу лопаток:

Полезный напор насоса:

где .

6. Вычисляем коэффициент быстроходности насоса для оптимального режима:

7. Расчет уточненных значений производительности и удельной энергии.

8. По находим вероятные значения К.П.Д. для оптимального режима: , .

Вычислим уточненные значение насоса при оптимальном режиме:

Полезная удельная работа насоса. Полезный напор насоса:

;

Расход жидкости:

9. Мощность на валу насоса:

где - общий КПД насоса (уточненный)

10. Построение комплексной характеристики насоса при работе на воде.

Таблица 3

Относительные координаты	0	0,2	0,4	0,6	0,8	1	1,2
	1	1,08	1,1	1,09	1,05	1	0,92
	0,35	0,5	0,6	0,72	0,86	1	1,13
	0	0,42	0,7	0,87	0,96	1	0,98
Размерные координаты	0	0,014	0,028	0,042	0,056	0,07	0,084
	120,9	130,6	132,9	131,7	126,9	120,9	111,2
	34,6	49,5	59,4	71,28	85,1	99	111,8
	0	0,35	0,58	0,72	0,8	0,84	0,82

Используя полученные значения, строим комплексную характеристику при работе насоса на воде при .

Проанализировав расчетную часть и графики на рис.13,14,15 можно сделать вывод, что характеристики центробежного насоса (К.П.Д., подача, напор и мощность на валу) при увеличении частоты вращения вала возрастают.