Гидравлический расчет проточной части центробежного насоса НЦВС 40 30 (стр. 5 из 6)

3.2.12 Определяем предельно допустимые напряжения по формуле:

мПа

3.2.13 Коэффициент статического запаса прочности в опасных сечениях:

- от действия нормальных сил по формуле:

мПа

- от действия касательных сил по формуле:

мПа

- от их совместного действия по формуле:

3.2.14 Проверка условий статической прочности определяют отношением

Для прочих материалов:

Коэффициент запаса статической прочности (η_δ;η_τ;η) не менее допустимого η_τ, следовательно вал удовлетворяет условиям статической прочности.

3.3 Проверка прочности шпоночного соединения

В зависимости от диаметра и толщины ступицы выбираем шпонку с параметрами шпона 10х6х36 ГОСТ 23860-78.

3.3.1 Направление силы стеснения:

, Н/мм²,

где ℓ - длина шпонки, ℓ = 36 мм

n – высота шпонки, n = 10 мм

b – глубина шпонки паза, b = 5 мм

t – ширина шпонки

мПа

3.3.2 Допустимые напряжения

Условие прочности выполнено.

3.4 Расчет колеса насоса на прочность

Расчет прочности включает в себя расчет на прочность ступицы, а также расчет на прочность лопатки рабочего колеса.

3.4.1 Расчет на прочность ступицы колеса.

3.4.1.1 Усилия в контакте с передающей шпонкой определяется по формуле:

Z – число шпонок, Z = 1

b – ширина шпонки, b = 6 мм

3.4.1.2 Площадь поверхности рабочего контакта определяется по формуле:

F_Cm = L· b₁, мм²

где L – длина шпонки, L = 28 мм

F_Cm = 28 · 6 =168 мм²

3.4.1.3 Напряжение сжатия в ступице колеса определяется по формуле:

мПа

3.4.1.4 Запас прочности для ступицы колеса определяется по формуле:

где σ_τ – предел текучести материала.

Для стали Ст45 σ_τ = 290 мПа

3.5 Расчет лопатки рабочего колеса на прочность

3.5.1 Напряжение в лопасти от расчетного перепада давления напора определяется по формуле,

где

- расчетный перепад давления,

= 11,85

b – ширина лопатки, b = 12 мм

δ – толщина лопатки, δ = 3,5 мм

Напряжение лопасти рассчитывается по трем точкам: на входе, среднем диаметре, выходе:

мПа

Напряжение в лопасти от расчетного перепада давлений напора во всех трех точках одинаково.

3.5.2 Нагрузка, действующая на лопасть от центробежных сил на произвольном радиусе.

, мПа,

где

- плотность материала кг/см³,

= 250

W – относительная скорость с^-1, (W = 300,39 с^-1)

R – радиус закругления лопатки на входе, посередине, на выходе.

На входе: G = 250 · 3,5 · 300,39² = 197 мПа

По середине: G = 250 · 3,5 · 1,8 · 300,39² = 214 мПа

На выходе: G = 250 · 3,5 · 2,9 · 300,39² = 228 мПа

3.5.3 Напряжение изгиба лопасти на произвольном радиусе:

мПа (3.26)

На входе:

мПа

По середине:

мПа

На выходе:

мПа

3.5.4 Суммарные напряжения в лопасти

, мПа

На входе:

мПа

По середине:

мПа

На выходе:

мПа

3.5.5 Коэффициент запаса прочности определяется по формуле:

(3.28)

- допустимое условие прочности выполнено.

3.6 Расчет прочности корпуса насоса

Считаем оболочку насоса прочной, т.к.

где δ = 0,014 м – толщина оболочки

R = 0,123 м – радиус кривизны оболочки.

Напряжение в таких случаях можно определить по элементарной бесмоментной теории оболочки, в которой перемещается, принимается во внимание лишь растягивающее и смещающее напряжение изгиба и среза.

3.6.1 Растягивают напряжение в элементах в рамках безмоментной теории оболочек вращения.

3.6.1.1 Меридиальное напряжение

мПа (3.29)

3.6.1.2 Окружное напряжение

мПа (3.30)

3.6.1.3 Эквивалентное напряжение b₁ в расчетном сечении

мПа (3.31)

мПа

3.6.1.4 Рассчитываем допустимые напряжения.

, (3.32)

где ε – коэффициент, учитывающий влияние характерных размеров (толщину стенки, радиусов в расчетном сечении δ, на величину допустимых напряжений, ε = 0,95

мПа

3.6.1.5 Определяем запас прочности

n – удовлетворяет условию прочности.

4 Эксплуатация и обслуживание центробежного

насоса НЦВС 40/30

Порядок установки и подготовка к пуску

При размещении обеспечить доступ при обслуживании.

При монтаже не допускать передачи усилий от трубопровода на насосо.

Перед монтажом выполнить требование по эксплуатации электронасоса.

Установить насос на фундамент, снять заглушки с патрубков.

Присоединить напорный, всасывающий трубопроводы, осмотрев их.

Установить контрольно-измерительные приборы.

Заполнить насос перекачиваемой жидкостью.

Проверить затяжку фланцевых соединений.

Проверить вращение двигателя кратковременным включением.

Порядок работы

Закрыть всасывание насоса, открыть нагнетание.

Включить электродвигатель.

Постепенно открыть всасывание и установить режим работы. Допускается производить запуск электродвигателя при открытой задвижке всасывающего нагнетательного трубопровода, если сопротивление сети обеспечивает работу без перегрузки.

Электронасос прост по конструкции и во время работы постоянного наблюдения не требуется, но периодически надо проверять утечки, показания манометров и нагрев подшипников электродвигателя.

Нормально допускаемое уплотнение сальников должно не превышать утечки указанных в формуляре. При увеличении утечки сальник подтянуть или добавить кольцо набивки, торцовое уплотнение разобрать, осмотреть и при необходимости заменить (если в течение 10-15 минут утечки не изменились).

Для остановки электронасоса выключите электродвигатель, закройте задвижки на напорных и всасывающих патрубках.

При длительном бездействии, минусовых температурах слить из насоса воду.

Все неисправности смотри в паспорте, прилагаемом к насосу.

5. НАЗНАЧЕНИЕ И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ БАЛЛАСТНОЙ СИСТЕМЫ

Эксплуатацию корпуса судна обеспечивают так называемые трюмные системы: осушительная и балластная. Балластная система служит для удаления больших масс воды из танков. Она предусматривается на всех судах. Для приема и удаления водяного балласта в целях изменения осадки, дифферента, крена судна. Ею оборудуются все суда. На промысловых и транспортных судах балластная система размещается в междонном пространстве, в форпике и ахтерпике. Количество забортной воды, принимаемой в балластные цистерны, составляет 20-30% водоизмещения судна. Балластные насосы с трубопроводами и арматура располагаются в М.К.О. Балластную систему выполняют по централизованному или групповому принципу. На промысловых судах ее часто совмещают с осушительной.