Реферат: Технология монтажа осевых насосов и вентиляторов
1. Технология монтажа осевого насоса.
1.1. Конструкция осевого насоса.
Согласно ГОСТ 6812–58, осевые насосы выполняются в двух модификациях: О – осевой с неподвижно закрепленными лопастями; Оп – осевой с поворотными рабочими лопастями.
Кроме букв О или Оп шифр насоса включает две цифры: первая указывает номер модификации рабочего колеса, а вторая – диаметр рабочего колеса (см). Например, насос Оп-2-110 – осевой с поворотными лопастями, с рабочим колесом второй модификации и диаметром dв =1100мм. Девять размеров колес в сочетании с шестью модификациями рабочих колес и различными числами оборотов обеспечивают подачу (0,2÷18) м3 /сек и напор (13÷220) дж/кг. Число лопастей в рабочих колёсах 2÷6.
Осевые насосы используются в качестве циркуляционных насосов, в шлюзовых насосных установках, в береговых насосных станциях водоснабжения, в ирригационных системах.
На рисунке 1 показан осевой насос с поворотными лопастями Оп-3-110. Насос вертикальный, часть корпуса, в которой расположено рабочее колесо, стальная, сварена в виде разъемной камеры; остальные части корпуса литые чугунные. Рабочие лопасти литые стальные, заканчиваются цапфами, к которым крепятся рычаги. Другим концом рычаги соединяются серьгами с крестовиной. Крестовина соединена со штоком, проходящим сквозь вал и имеющим осевые перемещения, в результате которых все лопасти поворачиваются одновременно. Спрямляющие лопасти литые чугунные. Вал насоса вращается в двух подшипниках скольжения с резиновыми или лигновалиевыми вкладышами. Смазка подшипников водяная; в период пуска вода для смазки подается из технического водопровода. В корпусе насоса имеется люк для контроля за работой нижнего подшипника.
Рис.1. Осевой насосОп-3-110.
1.2. Устройство осевого насоса и вентилятора.
Принципиальная схема современного одноступенчатого осевого насоса представлена на рисунке 2,а. Для обеспечения плавного входа жидкости и создания равномерного поля скоростей перед рабочим колесом к корпусу насоса 1 крепится входной коллектор 2. Из коллектора жидкость поступает на рабочие лопасти 3, закрепленные вместе с обтекателем 4 на втулке 5, проходит через спрямляющий аппарат 6, лопасти которого крепятся к корпусу и цилиндрической обечайке 7, и далее через диффузор, образованный корпусом и конической обечайкой, подается в напорную линию.
Рис.2. Схема осевого насоса и распределения скоростей и давлений вдоль его оси.
Рабочие лопасти, как и в центробежной машине, сообщают жидкости кинетическую и потенциальную энергию; скорость за рабочим колесом с2 больше скорости перед ним с1 . назначение спрямляющего аппарата то же, что лопастных и канальных диффузоров: преобразование кинетической энергии в потенциальную. Отличительной особенностью спрямляющего аппарата, определившей его название, является почти полное устранение вращения потока, закрученного рабочим колесом; обычно за спрямляющим аппаратом скорость с3 имеет осевое направление: с3α =с1α ; с3и =0. Цифровые индексы у скоростей соответствуют номерам сечений, указанных на рис.1,а: 0 – перед насосом; 1 – перед рабочими лопастями; 2 – за рабочими лопастями; 3 – за спрямляющим аппаратом; 4 – за диффузором. Здесь же показана разверстка сечения рабочих и спрямляющих лопастей цилиндрической поверхностью произвольного радиуса r на плоскость. Профили лопастей такого сечения образуют осевые решетки рабочих и спрямляющих лопастей. В каждом сечении получаются свои профили, поскольку обычно лопасти закрученные, переменного по высоте профиля.
На рис.1,б показана схема распределения скоростей и давлений вдоль оси насоса. Перед входной воронкой (сечение 0) с =0 и Р =0. Далее по мере приближения к рабочим лопастям средняя скорость возрастает, а статическое давление Рст соответственно уменьшается. Если бы потери отсутствовали, то полное давление до сечения I оставалось постоянным:
PII =Pст +ρс2 /2=0.
Практически вследствие гидравлических потерь полное давление несколько снижается. В пределах рабочего колеса одновременно увеличивается статистическое и динамическое давление. В спрямляющем аппарате и диффузоре статистическое давление возрастает за счет уменьшения скорости; полное давление уменьшается вследствие гидравлических потерь. Разность полных давлений за насосом и перед ним составляет давление, развиваемое насосом:
Р=Рст4 +ρс2 4 /2– (Рст0 +ρс2 0 /2).
Треугольники скоростей рабочих и спрямляющих лопастей представлены на рисунке 3. При отсутствии специального направляющего аппарата скорость перед рабочими лопастями имеет осевое направление, если режим работы не слишком отклоняется от расчетного. Осевые скорости в пределах колеса и спрямляющего аппарата обычно одинаковы:с1 α =с2 α =с3 α ; исключение составляют вентиляторы типа Экка, в которых резко уменьшаются проходные сечения в пределах рабочего колеса. За спрямляющим аппаратом направление скорости близко к осевому.
Рис.3. Треугольники скоростей осевой машины.
Движение жидкости в обычном насосе (с постоянными диаметрами втулки и вершин лопастей) даже в неблагоприятном случае сопровождается столь незначительным смещением линий (поверхностей) тока, что практически его можно рассматривать как движение вдоль цилиндрических поверхностей, пологая при и2 ≈и1 . Правда, это не означает, что поле осевых скоростей всегда равномерно по высоте лопастей: незначительные радиальные смещения линий тока вызывают существенное искажение поля осевых скоростей.
При и 2 = и 1 статический напор в рабочем колесе повышается исключительно за счет уменьшения скорости в относительном движении:
Н ст =(w 2 1 -w2 2 )/2.
А так как в рабочем колесе статический напор всегда увеличивается, то должно удовлетворятся неравенство: w 1 >w 2 . Исключение составляют лишь так называемые вентиляторы постоянного давления, у которых w1 >w2 , однако широкого распространения они не получили.
Условие w1 >w2 означает, что межлопастные каналы рабочего колеса осевого вентилятора, как правило, представляют криволинейные диффузоры. Это позволяет дать простое практическое правило определения направления вращения рабочего колеса с непрофилированными лопастями. Поскольку движение жидкости должно происходить от меньшего сечения f1 к большему f2 (рис.4), то направление вектора относительной скорости w1 можно найти сразу. А так как вектор абсолютной скорости с1 имеет осевое напраление, то нетрудно найти и направление ращения, поскольку u= c1 -w1 .
Рис.4. К определению направления вращения рабочего колеса с непрофилированными лопастями.
Повышение статистического давления в рабочем колесе в общем случае обусловлено отчасти изменением окружной скорости. В осевых же машинах u2 =u1 , что является основной причиной низкой напорности осевых машин по сравнению с центробежными.
1.3. Рабочее колесо осевого насоса и вентилятора.
--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--