Brodske parne mašine. Parni brodovi

LEGENDA
VL - vodena linija
CVS - propeler podesivog koraka
VFS - propeler fiksnog nagiba
GVL - opterećenje vodene linije
GNU - jedinica za grijanje na plin
Glavna razvodna ploča - glavna razvodna ploča
GTZA - glavni turbo mjenjač
GTU - gasnoturbinska jedinica
DAU - daljinsko automatizovano upravljanje
ICE - motor sa unutrašnjim sagorevanjem
DG - dizel generator
DP - središnja ravan
DU - dizel agregat; daljinski upravljač
ZX - rikverc
KO - kotlovnica
KPU - komandno kontrolno mesto
MISH - mehanizam za promjenu visine tona
MO - strojarnica
MKO - mašinska i kotlarnica
OL - glavna linija
OP - glavna ravan
PPU - jedinica za proizvodnju pare
PU - kontrolna stanica; potisnik
PH - kretanje naprijed
SPGG - generator plina sa slobodnim klipom
HPT - turbina visokog pritiska
TVDZH - reverzna turbina visokog pritiska
TVDPH - prednja turbina visokog pritiska
TG - turbogenerator
TZD - reverzna turbina
LPT - turbina niskog pritiska
TNDZH - reverzna turbina niskog pritiska
TSD - turbina srednjeg pritiska
TSDPH - turbina srednjeg pritiska koja se kreće naprijed
CPU - centralna kontrolna stanica
NEU - nuklearna elektrana
V. m.t. - gornja mrtva tačka
n. m.t. - donja mrtva tačka
B - teorijska širina posude
Dy - nazivni prečnik
F - visina nadvodnog boka
H - praktična bočna visina
L - praktična dužina plovila
Lib - maksimalna dužina plovila
Ru - uslovni pritisak
T - puni gaz plovila
Tk - gaz plovila na krmi
Tpr - praktični gaz plovila
00 - ravan srednjeg okvira

UVOD
Direktive XXIV kongresa KPSS o petogodišnjem planu za 1971-1975. Predviđeno je dalje povećanje prometa tereta u pomorskom saobraćaju (1,4 puta) i popunjavanje transportne flote visoko ekonomičnim univerzalnim i specijalizovanim plovilima sa sveobuhvatnom automatizacijom upravljanja brodskim mehanizmima i sistemima. Istovremeno, pred brodograditelji se postavlja niz zadataka poboljšanja kvalitete proizvoda, smanjenja troškova, povećanja produktivnosti rada na temelju sveobuhvatne mehanizacije i automatizacije proizvodnje, modernizacije zastarjele opreme i uvođenja naprednih tehnoloških procesa. Samo kompetentni, visokokvalifikovani brodograditelji sposobni da koriste najnovija dostignuća nauke i tehnologije u gradnji brodova mogu izvršiti postavljene zadatke.

Svi radovi na izgradnji plovila mogu se podijeliti na nabavku trupa, montažu trupa-zavarivanje, vodoinstalaterske i montažne radove, opremanje i završne radove i privez, rad i prijemna ispitivanja plovila. Sa modernim metodama gradnje brodova, ove vrste radova su usko isprepletene. Na primjer, vodovodni i instalacijski radovi počinju i izvode se paralelno s radovima na montaži trupa do porinuća, a zatim se nastavljaju plutajući istovremeno s opremanjem i završnim radovima. Okvirni redoslijed montažnih radova prilikom izgradnje serijskog tankera deplasmana 16.000 tona prikazan je na grafikonu. Ovakav redoslijed rada može značajno povećati spremnost plovila za porinuće. Gornji grafikon također pokazuje koliko su raznoliki i dugotrajni radovi na vodovodu i instalaciji.

Vodoinstalaterski radovi obuhvataju ne samo pripremu temelja za ugradnju, ugradnju raznih mašina i mehanizama na njih sa naknadnim ispitivanjem istih u radu, već i razne vodoinstalaterske i mašinske radove na izradi pojedinih delova brodske mašinske instalacije, osovine. , cjevovodi i uređaji.

Raspored ugradnje glavnih i pomoćnih mehanizama cisterne tokom serijske proizvodnje

Naziv radova

Mjeseci

Obrada temelja za glavnu jedinicu

Bušenje krmenog stupa, ugradnja osovine propelera i prethodna montaža glavne jedinice

Završna montaža glavne jedinice i osovina

Montaža pomoćnih mehanizama mašinskih i kotlarnica

Ugradnja i ugradnja mehanizama po cijelom plovilu

Ugradnja upravljačkih i sidrenih uređaja

Ugradnja teretnih mehanizama i uređaja

Izrada cijevi u radionici po nacrtima i tehnološkim skicama

Ugradnja cjevovoda na krmi plovila

Ugradnja cjevovoda u pramcu plovila

Hidrauličko ispitivanje cevovoda i sistema

Priprema za privezne testove

Testovi privezivanja

Morska ispitivanja i kontrolni izlaz

Brodski monter mora dobro poznavati brod, lokaciju njegovih prostorija, skladišta, odjeljaka, glavne i pomoćne mehanizme, te biti sposoban čitati instalacijske crteže i dijagrame; poznaje dizajn i namenu mašina i mehanizama koje ugrađuje, ima predstavu o njihovom odnosu sa drugim mehanizmima, uređajima i cevovodima. Prilikom izvođenja instalacijskih radova, mora se strogo pridržavati potrebnih tolerancija i zazora u spojnim dijelovima jedinica i mehanizama. Mora biti sposoban održavati pomoćne mehanizme i prilagođavati ih različitim načinima rada koji se obavljaju tijekom privezivanja, rada i puštanja u rad brodova. Zbog zasićenosti modernih brodova raznim elektronskim i automatskim uređajima, on mora znati svrhu ovih uređaja, njihov princip rada. Konačno, brodski monter mora imati temeljno poznavanje napredne tehnologije ugradnje i ugradnje i vješto je primjenjivati kako bi kvalitetno obavio posao u rokovima predviđenim planovima izgradnje i ugradnje broda.

Na brodovima su ugrađeni parni strojevi s horizontalnim, kosim i okomitim cilindrima. Kako bi se smanjile dimenzije elektrane i pojednostavio dizajn pogona na lopatice, parni strojevi s oscilirajućim cilindrima postali su donekle rašireni.

Želja za povećanjem efikasnosti rada elektrane dovela je krajem 19. veka do stvaranja parnih mašina sa trostrukim i četvorostrukim proširenjem.

Prvi cilindar duž puta pare naziva se cilindar visokog pritiska (HPC), poslednji cilindar je cilindar niskog pritiska (LPC), a srednji cilindri se nazivaju HPC. I, c.s.d. II itd. Zove se cijev ili komora koja povezuje cilindre prijemnik.

C.v.d. uvijek ima najmanji volumen, a svaki sljedeći cilindar je veći od prethodnog. To je potrebno upravo zbog višestrukog širenja pare - sljedeći cilindar mora primiti količinu pare koja je zauzimala prethodni cilindar, a ipak mu dati priliku da se proširi.

Teoretski, nije bitno kako povećati volumen sljedećeg cilindra - zbog njegovog prečnika ili dužine, ali u praksi je praktičnije napraviti sve cilindre iste dužine (isti hod klipa, ista dužina radilice ). Stoga su prečnici cilindara različiti. Zapremine svih cilindara rastu direktno proporcionalno povećanju zapremine pare koja se širi, tj. povećanjem prečnika cilindara. (Prečnik cilindra se povećava obrnuto proporcionalno padu pritiska pare koja se širi.)

Parne mašine nisu proizvodile više od četverotaktne ekspanzije.

Na prvim parobrodima mašine su radile pod pritiskom pare od najviše 5-6 atmosfera. Potrošena para je ispuštena u atmosferu. Kasnije se para počela ispuštati u hladnjak (kondenzator) u kojem se pretvarala u kondenzat - napojnu vodu za kotlove. Upotreba frižidera značajno je poboljšala rad parne mašine jer Parni kotlovi se ne mogu napajati slanom morskom vodom zbog stvaranja kamenca, što ih čini neispravnim. Stoga se na brodovima slatka voda koristi kao rezerva za pogon kotlova, nije preporučljivo gubiti je zajedno s parom koja izlazi.

Najveća parna mašina izgrađena je 1903. godine u Njemačkoj za parobrod Kaiser Wilhelm II. Snaga mu je bila 22.300 KS, dužina 22,5 m, visina 12,75 m.

Parne mašine kao dio SPP-a odlikuju se zavidnom izdržljivošću. Parna mašina je vjerno služila na brodovima više od 150 godina. Ovo je objašnjeno:

Jednostavnost dizajna, dug radni vek i visoka pouzdanost tokom rada;

Dobar odziv na gas i sposobnost rada sa značajnim preopterećenjima;

Lakoća unatrag i glatka promjena brzine radilice u širokom rasponu.

Nažalost, parna mašina je imala i značajne nedostatke:

Velike dimenzije, težina i značajna neravnomjerna rotacija radilice;

Niska efikasnost, za najbolje nije prelazila 20%.

Bilo je potrebno pronaći motore veće efikasnosti, manje težine, dimenzija i veće agregatne snage.

Radni nalog:

1 . Proučite dijagram uređaja i princip rada predloženih toplotnih motora.

2. Nacrtajte opći dijagram parne mašine, navodeći njegove glavne dijelove i svrhu svakog od njih.

3. Nacrtajte putanju pare u mašini za trostruku ekspanziju.

4 . Opišite različite tipove parnih mašina: horizontalne, nagnute, sa okomitim cilindrima, sa oscilirajućim cilindrima, „složena mašina“

5. Odgovorite na sigurnosna pitanja:

Koje otkriće je povezano sa sljedećim korakom u razvoju tehnologije motora?

Koja je suština evolucije parne mašine James Watt-a;

Navesti suštinu poboljšanja dizajna parnih mašina od strane raznih pronalazača;

Ko je predložio i ko je napravio „kombinovanu mašinu“, njen dizajn dijagram i princip rada;

Kakav je doprinos Kalašnjikovu dao uvođenju složenih mašina?

Vrste brodskih parnih mašina, njihove prednosti i nedostaci;

Do čega je dovela želja za povećanjem efikasnosti elektrane?

kada je postalo moguće koristiti latentnu energiju pare za obavljanje korisnog rada;

Koji problem je Fulton prvo pokušao riješiti, čije je rješenje naknadno dobilo puno priznanje;

Prvi parni brod, njegov tvorac;

Izgradnja prvog ruskog parobroda;

Ko je razvio projekat za prvi ratni brod u istoriji sa snagom, prvu bitku parnih brodova;

Prvi parobrod koji je prešao Atlantik;

Razlozi za mišljenje pomorske uprave o isključivo pomoćnoj namjeni parne flote;

Kada je postalo moguće koristiti latentnu energiju pare za obavljanje korisnog rada;

Koja je bila prednost Watt motora u odnosu na Newcomen motor;

Zašto era transportnog inženjerstva počinje 1781. godine?

Glavne prednosti i nedostaci parnih mašina

književnost:

1. Tatarenkov “Istorija brodskog pogona” str.50-57

2. Akimov “Istorija razvoja SPP”

"Prvi toplotni motori", str. 17-31

H. Bilješke sa predavanja

P.S. Popunite tačke 2,3,4 ovog laboratorijskog rada i odgovorite na kontrolna pitanja, dostavite u obliku sažetka na temu: “Proučavanje izrade, principa rada i projektnih dijagrama parnih mašina raznih tipova.”

uređaji za pretvaranje mehaničke energije u električnu i obrnuto. Električne mašine se dijele na dvije glavne vrste: generatore i elektromotore. Strukturno, električne mašine se sastoje od stacionarnog i rotacionog sistema zavojnica namotanih na jezgra od feromagnetnog materijala. Rotirajući dio električne mašine naziva se rotor ili armatura, a stacionarni dio se naziva stator. Na brodovima se koriste električne mašine naizmjenične i jednosmjerne struje. Kao generatori naizmjenične struje koriste se sinhroni generatori, na čijem se rotoru nalazi pobudni namotaj koji se napaja jednosmjernom strujom. Magnetski fluks koji stvara pobudna struja formira napon u namotu statora kada se rotor rotira, koji se dovodi do glavne razvodne ploče (MSB), a zatim do potrošača na brodu. Rotor generatora pokreće mehanički glavni pokretač (na primjer, dizel motor). Generator jednosmjerne struje razlikuje se od sinkronog po tome što se njegov namotaj polja nalazi na statoru, a rotor (armatura) je spojen na kolektor, koji je elektromehanički ispravljač. Struja opterećenja se uklanja sa kontaktnih četkica. Generatori na brodovima često rade paralelno. U ovom načinu rada potrebno je rasporediti aktivna i reaktivna opterećenja između sinhronih generatora. Ukupno aktivno opterećenje svih paralelno radećih generatora određeno je zbirom svih aktivnih komponenti struja potrošača, odnosno onih dijelova opterećenja koji se pretvaraju ili u toplinu ili u mehanički rad. Udio aktivnog opterećenja svakog od paralelno radećih generatora ovisi o postavci regulatora brzine glavnog pokretača odgovarajućeg generatora. Sa istim postavkama, generatori će imati jednake vrijednosti aktivnog opterećenja. Ako, u slučaju nesreće, glavni pokretač jednog od generatora prestane pretvarati energiju goriva u aktivnu snagu električnog generatora, ovaj će se osloboditi opterećenja i prebaciti u motorni način rada. U skladu s tim, aktivna snaga generatora naziva se reverzna snaga. Režim opterećenja motora na brodovima nije dozvoljen, pa je generator odvojen od glavne centrale posebnom zaštitom od obrnutog napajanja. Ukupno reaktivno opterećenje paralelno povezanih sinhronih generatora određeno je zbirom reaktivnih struja potrošača, odnosno onih komponenti ukupne struje koje služe samo za stvaranje magnetskih polja u namotajima asinhronih motora, generatora itd. elektromagnetnih elemenata. Udio reaktivnog opterećenja svakog generatora je postavljen podešavanjem njegovog regulatora napona. Reaktivne struje povećavaju stvaranje štetne topline električne opreme zagrijavanjem žica i kabela, pa dizajneri električnih strojeva nastoje te struje svesti na najmanju moguću mjeru. Pomorski generatori naizmjenične struje podliježu zahtjevima za kvalitet napona, uključujući tačnost usklađenosti sa sinusoidnim oblikom krive trenutne struje i vrijednosti napona. Izobličenje oblika (iznos odstupanja od sinusoide) ne bi trebalo da prelazi nekoliko procenata. Opterećenje u obliku kontroliranih ispravljača ili invertera narušava oblik krivulje naizmjenične struje generatora i uzrokuje talasanje napona u DC generatorima, što može negativno utjecati na rad brodskih potrošača. Najčešći tip elektromotora na brodovima je trofazni asinhroni kavezni motor na izmjeničnu struju. Njegov stator sadrži namotaj koji je spojen na mrežu, a namotaj rotora je cilindar od magnetnog materijala sa kratko spojenim aluminijskim šipkama umetnutim u žljebove. Moment elektromotora nastaje kao rezultat interakcije fluksa namotaja statora i struja induciranih u namotu rotora. Brzina motora ovisi o frekvenciji mreže i krugu namotaja. Kod višebrzinskih motora, stator ima 2 do 4 namotaja. Pored namotaja statora i rotora, DC elektromotor ima komutator sa četkicama. Koriste se i reverzibilni motori, u kojima je komutatorski aparat zamijenjen tiristorskim prekidačem. DC motori velike snage, kao što su motori za veslanje, izrađeni su sa 2 namota armature i, shodno tome, 2 kolektora za smanjenje opterećenja. Napon se uključuje na elektromotore pri pokretanju pomoću kontaktora - uređaja sličnog elektromagnetu. Kada se napajanje napaja zavojnici kontaktora, kontakti električnog kola motora se približavaju. Kontaktor sa ostalim elementima startnog kola čini tzv. aktuator. Da bi se ograničila startna struja elektromotora, startni otpori su uključeni u njihove krugove.

Pomorske mašine

MARINE MACHINES. Cm. Brodski motori.

Vojna enciklopedija. - Sankt Peterburg: T-vo I.D. Sytin. Ed. V.F. Novitsky i drugi.. 1911-1915 .

Pogledajte šta su "brodski motori" u drugim rječnicima:

ELEKTRIČNE MAŠINE za brodove- uređaji za pretvaranje mehaničke energije u električnu i obrnuto. Električne mašine se dijele na dvije glavne vrste: generatore i elektromotore. Strukturno, električne mašine se sastoje od stacionarnog i rotacionog sistema ... ...

VEŠ-MAŠINE, ODLAŽAČI OTPADA- pomoćne brodske mehanizme za istovar pepela i šljake, očišćenih iz kotlovskih peći, iz požarnih odjeljaka. Prema svom dizajnu, kamioni za smeće se dijele na: vitla za smeće, dizanje smeća u kantama od ložača do vrha... ... Pomorski rječnik

HUD MACHINES- pomoćne brodske mehanizme za izvlačenje kablova i druge teške radove na izvlačenju sajli i lanaca. M. Sh. su parni i električni. Samoilov K.I. Morski rječnik. M. L.: Državna pomorska izdavačka kuća NKVMF SSSR-a, ... ... Pomorski rječnik

BRODSKA ELEKTRANA I POGONI- uređaji za osiguranje kretanja brodova, čamaca i drugih plovnih objekata. Propulzori uključuju propeler i lopaticu. U pravilu se kao brodske elektrane koriste parne mašine i turbine, plinske turbine i... ... Collier's Encyclopedia

Brodski mehanizmi- pomoćni, osiguravaju rad glavnih brodskih motora (Vidi Brodski motor), brodskih sistema (Vidi Brodski sistemi) i brodskih uređaja (Vidi Brodski uređaji). S. m. ispravan uključuje: pumpe, kompresore i ventilatore, ... ... Velika sovjetska enciklopedija

Pomorske mašine- vidi Brodogradnja... Enciklopedijski rječnik F.A. Brockhaus i I.A. Efron

POMOĆNI BRODSKI MEHANIZMI. Svaka vojska posuda, osim gl. motor, servisiran kod niza drugih, mali. mehanizama, koji se nazivaju pomoćni i mogu. podijeljeni u 2 grupe: mehanizmi za opsluživanje kotlova i gl. mašine i mehanizmi..... Vojna enciklopedija

- (para). Prva upotreba parne mašine kao suda. D., koju je 1801. napravio Englez Symington, koji je izgradio paru. vuču. Sloop Charlotte Dundas. 6 godina kasnije, Robert Fulton je napravio prvu parnu mašinu u Americi. točkovi brod Clermont; ... Vojna enciklopedija

ZA SVOJA VOJNA LJUDSKA PRAVA obezbijeđeni su SHIP LAZARETS. brodova, sa izuzetkom min podlaktica i opskrba. čamci Broj kreveta je određen brojem posade i veličinom prostorija dodijeljenih tokom izgradnje. U nekim stranim zemljama u flotama norma je 1...... Vojna enciklopedija

BRODSKI MEHANIZMI- Porijeklo: grčko. mehanički alat, mašina, strojevi, mehanizmi i uređaji koji se koriste na brodovima za osiguranje kretanja broda, preživljavanja, nastanjivosti, tereta, privezivanja i druge radnje vezane za korištenje broda za njegovu namjenu i njegovu ... ... Pomorski enciklopedijski priručnik

St. Petersburg State Marine Technical University

Zavod za elektroenergetske instalacije, sisteme i opremu

Projekat kursa

Brodske hidraulične mašine

Završeno:

učenik grupe 2331

Mazilevsky I.I.

Provjereno:

Grishin B.V.

Sankt Peterburg

Uvod 3 str

1 Proračun radne centrifugalne pumpe sa cilindričnim lopaticama prema mlazu

teorije 3 str

1.1 Početni podaci 3 stranice.

1.2 Određivanje parametara radnog kola 3 str.

1.3 Proračun glavnih dimenzija ulaza radnog kola 4 str.

1.4 Proračun glavnih dimenzija izlaza radnog kola 6 strana.

1.5 Proračun i konstrukcija meridijanskog presjeka točka 8 strana.

1.6 Proračun i konstrukcija cilindrične lopatice radnog kola u planu 9 str.

1.7 Proračun za kavitaciju 12 strana.

Uvod

Centrifugalne pumpe čine veoma široku klasu pumpi. Pumpanje tekućine ili stvaranje tlaka vrši se u centrifugalnim pumpama rotacijom jednog ili više impelera. Veliki broj različitih tipova centrifugalnih pumpi proizvedenih za različite namene može se svesti na mali broj njihovih glavnih tipova, čija je razlika u razvoju dizajna diktirana uglavnom karakteristikama upotrebe pumpi. Kao rezultat djelovanja impelera, tekućina ga napušta pod većim tlakom i većom brzinom nego na ulazu. Izlazna brzina se pretvara u pritisak u kućištu centrifugalne pumpe pre nego što fluid izađe iz pumpe. Pretvorba tlaka brzine u pijezometrijski tlak se djelimično izvodi u spiralnom izlazu ili vodećoj lopatici. Unatoč činjenici da tekućina teče iz kotača u spiralni izlazni kanal sa postupnim povećanjem poprečnih presjeka, pretvaranje tlaka brzine u pijezometrijski tlak se vrši uglavnom u konusnoj tlačnoj cijevi. Ako tekućina iz točka uđe u kanale vodeće lopatice, tada se većina ove transformacije događa u tim kanalima. Vodeća lopatica je uvedena u dizajn pumpe na osnovu iskustva hidrauličnih turbina, gdje je prisustvo vodeće lopatice obavezno. Rani dizajni pumpi sa vodećom lopaticom nazivali su se turbopumpe.

Najčešći tip centrifugalne pumpe je jednostepena centrifugalna pumpa sa horizontalnim vratilom i jednoulaznim impelerom.

1 Proračun radne centrifugalne pumpe s cilindričnim lopaticama primjenom teorije mlaza

1.1 Početni podaci

Dovod ………………………………………………………….….Q=0,03/0,06 m/sec

Pritisak………………………………………………………………………...H=650/1300 J/kg

Pritisak u odvodu vazduha……………………………………P=1*10 Pa

Visina usisavanja…………………………………..……………….…...h sunce = -3 m

Temperatura tečnosti………………………………………………………t=15 o C

Otpor prijemnog cjevovoda……………………………….= 5 J/kg

1.2 Određivanje parametara radnog kola

U višestepenoj pumpi, parametri kotača se određuju na sljedeći način:

Pomak kotača: Q=Q, gdje je Q=0,03m/sek

Pritisak kotača: H*i=H, gdje je H=650 J/kg, i=1

Svi kotači pumpe su postavljeni na istu osovinu i rotiraju se istom frekvencijom. Maksimalna brzina rotacije ograničena je mogućnošću pojave kavitacije u pumpi. Maksimalna brzina rotacije određuje se na sljedeći način:

g=9,81m/s - ubrzanje zbog gravitacije.

P=1*100000 Pa - ulazni pritisak.

P=1703 Pa-pritisak isparavanja na datoj temperaturi.

p = 998,957 kg/m - gustina vode.

A=1,05….1,3 je faktor sigurnosti. Uzmimo 1.134

h=5 J/kg - hidraulički gubici u prijemnom vodosnabdevanju.

Zamijenimo vrijednosti u jednadžbu za, a zatim u H:

1/1,2*((100000-1703)/ 998,957-9,81*(-3)-5)= 108,354 J/kg

H =1/9.81*((10 5 -1703)/ 998.957-1.134*108.354-5)) = -3.000m

Uzimajući vrijednost koeficijenta brzine kavitacije C = 800, nalazimo maksimalnu brzinu rotacije:

800*(108.354)/31.15*0.03=4979.707 o/min.

Prihvatamo n=2930 o/min

Za pronalaženje koristimo formulu:

Faktor brzine za tlačnu vatrogasnu pumpu (50….100)

2930*0,03*20,25/650=79,830

Izračunati pomak kotača je određen jednadžbom:

0,03/0,915=0,032 m/sek

Napomena: Volumetrijska vrijednost efikasnosti , uzimajući u obzir curenje tečnosti kroz zaptivku prednjeg točka:

Zatim volumetrijska efikasnost:

=-(0,03…0,05)= 0,965 -0,05=0,915.

Teoretski pritisak kotača određen je jednadžbom:

Vrijednost hidrauličke efikasnosti može se procijeniti korištenjem formule A.A. Lomakina:

Napomena: smanjeni prečnik ulaza točka određen je jednadžbom sličnosti:

3.6…6.5 - bira se u zavisnosti od kvaliteta kavitacije točka; birajmo:

ovako:

650/0,864=752,299J/kg

Mehanička efikasnost određeno jednačinom:

Faktor efikasnosti, koji uzima u obzir gubitke energije zbog trenja vanjske površine kotača o tekućinu (trenje diska), određen je jednadžbom:

1/(1+820/)=0,8860;

Faktor efikasnosti, koeficijent koji uzima u obzir gubitke energije zbog trenja u ležajevima i zaptivkama pumpe, nalazi se u rasponu = 0,95…..0,98. Odaberimo =0,96

0,96*0,8860=0,8506;

Efikasnost pumpa se određuje kroz njene komponente:

Potrošnja energije pumpe:

Elektromotor: N= 30 kW n=2930 model: A02-72-2M, zatim

2930*0,03=79,830

1.3 Proračun glavnih dimenzija ulaza radnog kola:

Dimenzije ulaza radnog kola izračunate su na osnovu uslova obezbeđivanja potrebnih kvaliteta kavitacije točka i minimalnih hidrauličnih gubitaka.

Vrijednost brzine od ulaska toka u točak procjenjuje se pomoću formule S.S. Rudneva:

Napomena: - prihvata se u zavisnosti od zahtevanih kvaliteta kavitacije točka i leži u rasponu od 0,03..0.09, izaberemo 0,040

Osovina se izračunava za čvrstoću na torziju i savijanje, a provjerava se krutost i kritična brzina rotacije. Kao prva aproksimacija, prečnik osovine radnog kola izračunava se na osnovu torzije koristeći formulu:

Moment primijenjen na osovinu;

Količina obrtnog momenta određena je formulom:

9,57*N/n=97,9863N*m;

Dozvoljeni napon

=(300-500)*100000 N*m; dakle, izaberite =400*10 5

=(16*97,9863/3,14/400/100000)= 0,02319m

0,031+0,013=0,03619m;

Promjer glavčine kotača je konstruktivno određen prečnikom osovine, ovisno o načinu pričvršćivanja kotača na osovinu:

Prečnik D o ulaza u točak nalazi se iz jednačine kontinuiteta:

(4*0,0328/(3,14*2,6218)+ 0,05067 2) 1/2 =0,1360m;

Širina b 1 zadnje ivice lopatice radnog kola i njen položaj zavise od kvaliteta kavitacije točka i vrednosti koeficijenta brzine; b 1 nalaze se iz jednačine kontinuiteta:

Meridijanska komponenta apsolutne brzine uzima se za točkove sa prosečnim kvalitetom kavitacije:

=(0,8…1,0)*=1*=2,622m/s

Točkovi sa prosečnim kvalitetom kavitacije (C=800) i malim brojem obrtaja

(=40-100), izrađene sa cilindričnim noževima. Prečnik kruga koji prolazi kroz sredine izlaznih ivica lopatica jednak je:

=(0,9-1,0)*=0,95*0,131=0,1292m;

/2=0,0646m, tada:

0,0328/2/0,0646/3,14/2,622=0,0308m.

Zadnja ivica oštrice nalazi se paralelno sa osom točka ili pod uglom od 15-30 stepeni u odnosu na os. Meridijanska komponenta apsolutne brzine nakon što protok uđe u kanal između lopatica (tj. uzimajući u obzir ograničenje) određena je jednadžbom:

1.015*5.234=5.312 m/s, gdje je:

1,05-1,015-koeficijent ograničenja ulaza, odaberite =1,1;

Periferna brzina na ulazu u kanal između lopatica određena je jednadžbom:

0,0646*306,67333 =19,811 m/s

Ugaona brzina

3,14*2930/30=306,673rad/s;

Ugao bezudarnog strujanja koji ulazi u lopatice nalazi se iz jednačine:

Ugao ugradnje oštrice na ulazu određuje se iz formule:

8.282+10=18.282 o;

Napomena: Za točkove sa prosečnim svojstvima kavitacije prihvaćeno je sledeće:

1 - napadni ugao; izaberimo 10

Obično =18-2;

U kontinuiranom strujanju oko lopatice, tok se kreće tangencijalno na površinu lopatice. Relativna brzina protoka nakon ulaska u lopaticu je usmjerena tangencijalno na središnju liniju profila lopatice na ulazu. Relativna brzina je određena jednadžbom:

Na osnovu brzina konstruišu se trouglovi brzina na ulazu u međulopatične kanale radnog kola i određuju se brzine (Sl. 1).

Slika 1 Trokut brzine na ulazu u impeler pumpe

1.4 Proračun glavnih dimenzija izlaza radnog kola:

Izlazne dimenzije impelera, od kojih su glavni vanjski promjer impelera, i širina lopatice na izlazu određuju se iz uslova potrebnog pritiska pri dovoljno visokoj efikasnosti.

Spoljni prečnik radnog kola nalazi se metodom uzastopnih aproksimacija. U prvoj aproksimaciji, određena je perifernom brzinom koja se nalazi iz osnovne jednadžbe strojeva s oštricama:

Koristimo eksperimentalni omjer brzine:

0.5..0.65; Uzmimo =0,6;

Stoga ili oboje:

=(752.299/0.6) 0.5 =35.409 m/s;

Određujemo vanjski prečnik impelera kao prvu aproksimaciju:

Iz trokuta brzine na ulazu i izlazu međulopatičnih kanala slijedi:

Koeficijent ograničenja na ulazu u točak se uzima kao 1.0..1.05. Da bi se smanjili hidraulički gubici u pumpi, oni teže glatkom izoštravanju zadnje ivice oštrice, tj. =1,0. Da bi se povećala čvrstoća oštrice, može se napraviti konačne debljine, tj. c - meridijanska komponenta apsolutne brzine, odabrana u opsegu (0,7...1,15)* za točkove sa prosečnim kvalitetom kavitacije = 1,0;