pumpe i ventilatori
DESCRIPTION
ljhvTRANSCRIPT
MASINSKI FAKULTET
1. Specifini broj obrtaja
nq==
nq=
nq=37
prema nq odreujemo tip kola (moe i prema ns, gdje je ns==
k=3,65 konstanta za vodu)
TIP KOLAnqns
radijalno kolo11-3840-140
kolo Francisa38-82140-300
dijagonalno82-164300-600
propelerno100-500365-1800
Tip kola se moe odrediti prema tabeli ili prema sl.2, prilog B.
(Tipovi obrtnih kola u zavisnosti od specifinog broja obrtaja nq). Na osnovu nq i ns usvaja se radijalni tip kola.
2. Ukupni stepen korisnosti pumpe odreuje se na osnovu , tj. prema sl.4.
(Najpovoljniji stepen iskoritenja jednostepenih spiralnih pumpi)
nq=37 [o/min], Q= 80 [l/s] [%]
3. Osnovne dimenzije radnog kola
3.1. Prenik vratila
odreuje se orjentaciono prema dozvoljenom naponu na torziju
gdje su :
Mt moment uvijanja [Nm]
usvaja se
gdje su :
Pmax = (1.1 1.4)P - maksimalana snaga pumpe
Pmax = 1.15P
Pmax =
a.)
usvaja se: dv = 44 [mm]
(Za prenik vratila dv sraunat po izrazu a.) uzeto je u obzir poveanje zbog izrade ljeba za klin.)Napomena: Kada se vratilo konstruktivno izvede vri se njegova provjera na uvijanje, savijanje i na kritian broj obrtaja.
3.2. Prenik glavine radnog kola (dgl)
Usvaja se: dgl = 58 [mm]3.3. Prenik kola Do Odreuje se iz jednaine kontinuiteta
gdje je:
Q stvarni protok kroz kolo
Co brzina na ulazu u radno kolo
3.3.1. Stvarni protok kroz radno kolo
Stvarni protok kroz radno kolo bie vei u odnosu na zadati protok zbog zapreminskih gubitaka.
zapreminski stepen korisnostib.)- prema jednaini Lamakina:
Izraz pod b.) za uzima u obzir samo zapreminske gubitke zbog umicanja tenosti kroz prednji procjep na usisnoj strani radnog kola, tj. izmeu prednjeg vijenca radnog kola i oklopa pumpe.
3.3.2. Meridijanska komponenta apsolutne brzine na ulazu u radno kolo
gdje je:
S obzirom na kavitaciju preporuuje se da ko bude u granicama
usvajam ko=1.1
U predhodnom izrazu k1 je koeficijent suenja protonog presjeka zbog debljine lopatice , a kada se parametri sraunaju provjerava se usvojena vrijednost.
Usvojena vrijednost
Sada se moe izraunati prenik Do na ulazu u radno kolo.
usvaja se: D0 = 137 [mm]
3.4. Odreivanje prenika D1-prema Stepanoff-u gdje je
usvaja se: Dos = 106 [mm]
usvaja se: D1=119 [mm]3.5. irina radnog kola na ulazu b1 Odreuje se pomou jednaine:
b1 = 31,93[mm]3.6. Ugao struje na ulazu u lopaticu (za srednju strujnicu)
Ako je strujanje na ulazu u radno kolo vihorno, tj. onda je
(na osnovu sl.2)
poto je , gdje je
- obimna brzina na ulaznoj ivici lopatice
Kod centifugalnih pumpi, ugao lopatice uzima se obino da je vei od ugla tj.:
gdje je:
- napadni ugao struje na ulazu u radno kolo.
Napomena: Ovo daje mogunost za smanjenje relativne brzine, koja dobija vrijednost .Na ovaj nain postie se poboljanje u pogledu energetskih i kavitacionih karakteristika radnog kola.
Obino se uzima:
Usvaja se:
- t1 korak lopatice na ulazu u radno kolo na radijusu r1 , gdje je:
- zk broj lopatica radnog kola
- - debljina lopatice izmjerena po luku na radijusu r1 gdje je:
- debljina lopatice na radijusu r1 izmjerena normalno na skeletnicu srednju liniju lopatice.
Usvaja se:
Sada se odreivanjem vrijednosti zk moe provjeriti vrijednost za k1:
gdje je:
k1 koeficijent suenja protonog presjeka zbog debljine lopatice na radijusu r1.
Za odreivanje broja lopatica radnog kola (prema Pfleiderer-u) :
l- duina srednje strujne linije u meridijanskoj ravni
rm- poluprenik centra teita srednje strujne linije
Za radna kola sa radijalnom ili skoro radijalnom srednjom strujnom linijom u meridijanskoj ravni, moe se uzeti:
pa je
k = 6,5 koeficijent za livene lopatice relativno velike debljine
Prenik D2 prema Stepanoff-u :
gdje je
ku = f(nq) (sl. 6 prilog S . Dijagram koeficijenata k prema Stepanoff-u)
ku=1,02
- hidrauliki stepen korisnosti
usvaja se: Dra = 125 [mm]
Dra fiktivni prenik na ulazu u radno kolo.On predstavlja krug iji je presjek ravan presjeku na ulaznom dijelu radnog kola.
pa je
usvaja se: D2 = 215 [mm]c.) Iz trougla brzina na izlazu iz radnog kola (vidjeti sliku 3) slijedi
podijelimo
sa c.) slijedi
Iz dijagrama (sl. IV.7 str.81 Pumpe i ventilatori dr Bogdan Risti)
- meridijanska brzina na izlazu iz radnog kola
=f(nq) (sl.6 prilog S . Dijagram koeficijenata k prema Stepanoff-u)
sada je
pa je
usvaja se:
ada je
tj. (i-izraunato)
Obodna brzina na izlazu iz kola
Iz relacije (Ojlerova jednaina za beskonaan broj lopatica)
EMBED Equation.3 pri emu je
p popravni koeficijent koji uzima u obzir broj lopatica
gdje je:
- empirijski koeficijent, koji uzima u obzir viskoznost fluida
r2 poluprenik radnog kola na izlazu
zk broj lopatica radnog kola
s statiki moment srednje strujne linije u meridijanskoj ravni prema osi obrtanja.
Za radna kola sa radijalnim ili skoro radijalnim poloajem srednja linija je
pa je
k2 koeficijent suenja protonog presjeka na izlazu iz radnog kola .
Usvaja se k2 = 1.08
-provjera vrijednosti za k1 i k2Na kraju se provjeravaju vrijednosti za k1 i k2, ne treba da se razlikuju za vie od 5 [%] od usvojenih.
i - izraunato
p - pretpostavljena
tj. (i-izraunato)
tj. 0 [%] < 5 [%] zadovoljava
tj. 0,121 [%] < 5 [%] zadovoljava4. Profilisanje lopatica radnog kola radijalne pumpe Poto su u predhodnom dijelu odreeni osnovni geometrijski parametri radnog kola
Do,dvr,dgl,D1,b1,D2,b2,..., mogu se nacrtati traene projekcije,
Srednji dio lopatice , kao i sama lopatica, treba da ima takav oblik da bi hidrauliki gubici bili minimalni. Jedan od naina profilisanja je taka po taka.
Ako je data zavisnost , gdje je izmeu izraunatih vrijednosti i , tada se postepenim pomjeranjem za male vrijednosti i konstruisanjem odgovarajueg ugla dobija odgovarajui profil lopatice. Za cilindrine lopatice presjek lopatice u ravni je stvarni presjek lopatice strujnom povrinom. Diferencijalna jednaina srednje linije (sredinjice) lopatinog profila bie
Ugao , odreuje poloaj proizvoljne take te linije na radijusu r i odreuje se kroz integraljenje gornje diferencijalne jednaine u granicama od r1 do r. Integrisanjem od r1 do r2 dobija se puni ugao lopatice
Za rjeavanje ovog integrala neophodno je da se zna vrijednost ugla lopatice za proizvoljan radijus.
Iz trougla brzina
1.)
EMBED Equation.3
- koeficijent suenja protonog presjeka zbog debljine lopatice na radijusu r,
Iz 1.)
Podintegralnu funkciju u oznaavamo sa (- konana razlika).
U tom sluaju porast centralnog ugla lopatice koji odgovara porastu radijusa jednak je
pri emu su Bi i Bi+1 vrijednosti podintegralne funkcije za radijuse i .
Svi dobijeni rezultati se sreuju u narednoj tabeli. Lopatini kanal koji je na ovaj nain dobijen treba da osigura kontinualnu promjenu brzine sa minimalnim hidraulinim gubicima strujne energije.Podaci za tabelu 1.
ritiiwiCimCim/wii/tisiniitgiBiBi+Bi-1 2 kbi
mmmmmmm/sm/s~~~~~1/mm1/mm0mm
059,541,51518,756,8810,3670,1200,48729,1720,5580,03010,0000031,93
164,945,28518,356,690,3640,1100,47528,3460,5390,02860,02934,5431,06
270,349,05517,956,490,3620,1020,46427,6180,5230,02720,027913,3930,18
375,752,81517,566,300,3590,0950,45326,9650,5090,02600,026621,8229,31
481,156,58517,166,100,3560,0880,44426,3690,4960,02490,025429,8728,44
586,560,35516,765,910,3530,0830,43625,8170,4840,02390,024437,5827,57
691,964,12516,365,720,3490,0780,42725,3000,4730,02300,023544,9826,69
797,367,89515,965,520,3460,0740,42024,8080,4620,02220,022652,1225,82
8102,771,65515,575,330,3420,0700,41224,3350,4520,02150,021959,0024,95
9108,175,42515,175,130,3380,0660,40523,8770,4430,02090,021265,6824,07
10113,579,19514,774,940,3340,0630,39823,4280,4330,02030,020672,1523,20
Tabela 1.
5. Proraun spiralnog kuita- Osnovne veliine spiralnog kuita
Spirala ima zadatak da prihvati tekuinu iz rotora ili statora i da je sprovede u pritisni (tlani) cjevovod. Pri normalnoj dobavi pumpe nema pretvaranja energije u spirali, izuzev u njenom difuzoru na izlazu iz pumpe. Pri izvedbi spirale sa statorom (u prilogu sl.63), oblik presjeka spirale nije toliko vaan kao pri izvedbi bez statora.
Istraivanja Stepanoff-a dala su kao najpovoljniji oblik presjeka spirale onaj prikazan na slici 51 (Oblik spirale kod spiralnih pumpi bez statora).5.1.Odnosi pojedinih veliina
gdje je
b3 irina ulaza u spiralu
b2 izlazna irina rotora
5.2.Brzina tenosti u spirali
k3 = f(nq) ( sl. 52 Konstante spirale prema Stepanoff-u)
5.3.Presjek na izlazu iz spirale
Na osnovu te brzine (iz jednaine kontinuiteta) izraunavamo presjek na izlazu iz spirale:
5.4.Kroz svaki ostali presjek spirale moemo izraunati protok
- koliina koja protie kroz presjek pod uglom
- ugao izmeu ravnine u kojoj se nalazi presjek i pravca povuenog iz sredita kroz taku A. (Tabela 2)
Povrina presjeka iznosi
(Tabela 2)
Tabela 2
4590135180225270315360
0,0100,0200,0300,0400,0500,0600,0700,080
0,0005610,0011220,0016840,0022450,0028060,0033670,0039280,004489
5.5.Promjer osnovnog kruga spirale D3
sl.52 Konstanta spirale prema Stepanoff-u. Jeziak spirale ne moe u praksi biti premale debljine. Zbog toga ga pomiemo u taku C (vidjeti sliku 51 Oblik spirale kod spiralnih pumpi bez statora) za ugao (kod nas je - slika 52 Konstante spirale prema Stepanoff-u) koji biramo u zavisnosti od brzohodnosti iz dijagrama 52.
EMBED AutoCAD.Drawing.14
EMBED AutoCAD.Drawing.15
w1=w1
w1,0
w1,0
C1u
C1,0u=C1,0u
C1
C1,0
C1u
C1m
C1m
1,0
1,0
EMBED AutoCAD.Drawing.15
C1u
C1
w1=w1
w1,0
w1,0
C1,0=C1,m
C1,0=C1,0m
1,0=900
D0
D1
D2
dgl
dv
b2
b1
dv
b2
EMBED AutoCAD.Drawing.16
1
_1235571109.unknown
_1235900088.unknown
_1235901706.unknown
_1235901953.unknown
_1235902843.unknown
_1235903167.unknown
_1235903273.unknown
_1235903594.unknown
_1235984302.dwg
_1235903470.unknown
_1235903208.unknown
_1235903116.unknown
_1235902327.unknown
_1235902479.unknown
_1235902276.unknown
_1235901758.unknown
_1235901813.unknown
_1235901740.unknown
_1235900621.unknown
_1235901362.unknown
_1235901508.unknown
_1235901242.unknown
_1235900254.unknown
_1235900529.unknown
_1235900124.unknown
_1235655598.unknown
_1235659436.unknown
_1235662373.unknown
_1235664671.unknown
_1235665518.unknown
_1235900009.unknown
_1235665876.unknown
_1235665122.unknown
_1235662405.unknown
_1235661465.unknown
_1235661808.unknown
_1235661988.unknown
_1235661666.unknown
_1235659547.unknown
_1235657216.unknown
_1235659133.unknown
_1235659213.unknown
_1235659421.unknown
_1235659105.unknown
_1235657040.unknown
_1235657119.unknown
_1235655882.unknown
_1235571920.unknown
_1235574481.unknown
_1235575028.unknown
_1235572418.unknown
_1235571524.unknown
_1235571679.unknown
_1235571510.unknown
_1054134562.unknown
_1235313520.unknown
_1235313802.unknown
_1235314024.unknown
_1235570849.unknown
_1235313837.unknown
_1235313694.unknown
_1235313769.unknown
_1235313670.unknown
_1083494625.unknown
_1202729709.unknown
_1235312517.unknown
_1235312715.unknown
_1202729921.unknown
_1202730290.unknown
_1202742705.unknown
_1202729755.unknown
_1083737960.unknown
_1083740095.unknown
_1083741126.unknown
_1083738758.unknown
_1083700746.dwg
_1083702565.dwg
_1083496006.unknown
_1083406827.unknown
_1083437451.unknown
_1083437534.unknown
_1083408728.unknown
_1083150971.unknown
_1083152236.unknown
_1083154003.unknown
_1054135106.unknown
_1053435315.unknown
_1053494305.unknown
_1053495781.unknown
_1053496890.unknown
_1053503503.unknown
_1053503839.unknown
_1054133855.unknown
_1054133928.unknown
_1053504240.unknown
_1053676526.unknown
_1053589682.dwg
_1053503863.unknown
_1053503604.unknown
_1053503821.unknown
_1053503522.unknown
_1053498635.unknown
_1053503468.unknown
_1053503476.unknown
_1053503171.unknown
_1053497074.unknown
_1053497087.unknown
_1053497816.unknown
_1053496919.unknown
_1053496393.unknown
_1053496748.unknown
_1053496830.unknown
_1053496420.unknown
_1053496101.unknown
_1053496133.unknown
_1053495831.unknown
_1053495964.unknown
_1053495523.unknown
_1053495592.unknown
_1053495637.unknown
_1053495545.unknown
_1053495412.unknown
_1053495433.unknown
_1053494833.unknown
_1053441045.unknown
_1053493818.unknown
_1053494237.unknown
_1053494269.unknown
_1053494221.unknown
_1053492988.unknown
_1053493474.unknown
_1053492819.unknown
_1053492618.unknown
_1053492758.unknown
_1053438485.unknown
_1053439066.unknown
_1053439922.unknown
_1053440407.unknown
_1053440768.unknown
_1053440067.unknown
_1053439747.unknown
_1053438777.unknown
_1053436499.unknown
_1053438325.unknown
_1053436374.unknown
_1053429054.unknown
_1053431054.unknown
_1053431401.unknown
_1053435200.unknown
_1053435251.unknown
_1053431628.unknown
_1053431136.unknown
_1053431121.unknown
_1053429521.unknown
_1053430677.unknown
_1053430690.unknown
_1053430927.unknown
_1053429718.unknown
_1053429438.unknown
_1053429493.unknown
_1053429123.unknown
_1053427626.unknown
_1053428801.unknown
_1053429042.unknown
_1053428007.unknown
_1053424692.unknown
_1053424872.unknown
_1053424316.unknown