В повседневной жизни среди различных устройств, которые были созданы для перекачивания всевозможных жидкостей, наиболее эффективным и практичным, не без основания, считается центробежный насос. Простота конструкции, в сочетании с высокой производительностью и возможностью создать большое давление, обусловили широкое применение такого агрегата почти во всех сферах жизнедеятельности современного человека.
К этому типу оборудования относятся и большинство насосных станций или бытовых помп, которые применяются для устройства в частных строениях автономного водопровода и для полива дачных участков.
Принцип действия таких устройств основывается на физическом законе возникновения центробежной силы, которая возникает при вращательном воздействии лопастей колеса на жидкость. Чтобы лучше понять принцип работы насоса нужно досконально изучить основные типы и конструктивную особенность этого агрегата.
Классификация центробежных насосов
Центробежные насосы условно можно классифицировать по ряду конструктивных характеристик.
По количеству ступеней:
По числу дисков рабочего колеса:
- Только с диском в задней части рабочего колеса.
- С диском в задней и передней части колеса. Такие устройства используются для перекачки густой жидкости или в водопроводных сетях низкого давления.
По направлению оси вращения:
- С валом горизонтального расположения. Такие насосы, из-за простоты обслуживания, считаются наиболее распространёнными моделями.
- Модели с валом вертикального расположения требуют намного меньше места для установки, так как мотор располагается над корпусом. Большинство скважинных насосов относятся к такому типу, из-за стеснённых условий их работы. Существенным недостатком таких моделей считается сложность в обслуживании и ремонте насосов, т. к. приходится снимать двигатель.
По создаваемому давлению воды насосы бывают:
- Высокого давления (от 0,6 МПа).
- Среднего давления (0,2–0,6 МПа).
- Низкого давления (до 0,2 МПа).
По способу установки:
По способу забора воды:
- Самовсасывающие. Такие насосы способны поднимать воду с глубины около 8 метров на практике, а теоретически считается 10,34 метра. Неудобством эксплуатации агрегата считается необходимость, перед запуском, заполнять систему водой. Причём и армированный всасывающий шланг так же. Важнейшим элементом является обратный клапан, который удерживает воду, при кратковременных паузах в работе.
- Насосы нормального всасывания. Этот тип насосов включает в себя все погружные агрегаты, а также и поверхностные, в которые жидкость поступает самотёком. Вода в полость такого насоса заливается только при первом его запуске.
По скорости вращения:
- Тихоходные.
- Нормального хода.
- Высокоскоростные (быстроходные) – крыльчатка в таких агрегатах находится на втулке.
По назначению:
- Водопроводные.
- Канализационные.
Характеристика центробежного насоса
Несмотря на огромное разнообразие моделей агрегатов для перекачивания жидкости, существуют несколько основных характеристик, основываясь на которые, можно выбрать подходящую систему в конкретном случае.
Основными рабочими параметрами считаются:
- Производительность.
- Потребляемая мощность.
- Напор (давление на выходе).
Особенностью насосов центробежного типа является зависимость их производительности от напора
. Такую зависимость называют напорной или главной характеристикой насоса. Эта характеристика в паспорте изделия указывается в графическом изображении, реже в форме таблицы. Если вы хотите решить вопрос оптимального выбора модели, то сначала нужно определить необходимый напор, который складывается из нужной высоты подъёма жидкости, плюс гидравлическое сопротивление системы, плюс давление, необходимое в самой удалённой точке водозабора.
Выбранная модель насоса будет являться оптимальной, если необходимые производительность и напор будут изображаться в середине главной характеристики.
Детали центробежного насоса
Современные перекачивающие агрегаты центробежного типа имеют приблизительно одинаковое конструктивное построение. Они имеют рабочий орган, представляющий собой колесо, и корпус. На рабочем колесе расположены специальные лопасти, при помощи которых и перемещается вода внутри прибора. За счёт вращения лопастей создаётся центробежная сила, перемещающая жидкость к выпускному клапану, создавая определённое давление, за счёт которого и выталкивается вода наружу.
Довольно часто на таких агрегатах устанавливаются и другие конструктивные приспособления, которые конструкцию насосов делают универсальной:
Рабочее колесо центробежного насоса
Рабочее колесо любого центробежного насоса считается главной частью такой конструкции. В зависимости от места работы насоса, от мощности установленного двигателя и от характера перекачиваемой жидкости рабочее колесо может различаться:
Рабочий вал
Эта деталь центробежного насоса является самой восприимчивой к повреждениям во время работы. Установку вала необходимо производить с точной центровкой и балансировкой. Валы могут быть:
- Гибкого вида, применяются при работе двигателя на повышенных оборотах.
- Жёсткие валы находят применение при нормальных оборотах мотора.
Изготавливают рабочие валы из легированной, кованной и нержавеющей стали.
Принцип работы центробежного насоса
Принцип работы устройства для перекачки жидкости центробежного типа достаточно прост. Под действием вращающегося рабочего колеса создаются силы центробежного характера, перемещающие потоки воды. Само рабочее колесо плотно насажено на рабочий вал агрегата. А он, в свою очередь, при помощи магнитной муфты соединён с электрическим двигателем системы. Двигатель вращает рабочее колесо, что и создаёт возможность перемещения жидкости. Более удобного и простого метода перекачки жидкости, пока ещё не разработала современная наука.
Преимущества применения
Существует два основных вида преимуществ использования агрегатов центробежного типа – конструктивные и функциональные.
Простота схемы центробежного насоса позволяет произвести установку всего оборудования в относительно небольшом корпусе , что обуславливает их компактность и сравнительно малую массу. Конечно, габариты и вес агрегата напрямую зависят от мощности установленного двигателя. Такой прибор легко перемещать и одному человеку. Применение такого типа оборудования считается надёжным и долговечным.
Основным функциональным достоинством такого типа агрегатов считается возможность плавной подачи жидкости, что достигается использованием системы защиты от гидроударов. Запуск центробежных насосов производится легко.
Применение на промышленных объектах
Конструкция центробежных агрегатов позволяет их монтировать в тех местах, где установка другого оборудования трудноосуществима, из-за их больших габаритов. Применение таких систем перекачки жидкости, получило огромное распространение в нефтяной и химической отрасли народного хозяйства. Они способны перекачивать под давлением различные смеси, тяжёлые компоненты, нефтепродукты, кислоты и многие другие жидкости, которые считаются химически активными веществами.
Способность поддерживать постоянное давление, при различных температурах жидкости, позволяет широко применять подобные агрегаты для создания принудительной циркуляции в отопительных системах.
Возможность работы с загрязнёнными и чистыми жидкостями, обуславливает широкое применение таких систем в прокачке скважин после завершения бурения.
Правила эксплуатации центробежных систем
Чтобы центробежный агрегат послужил долго и безотказно, рекомендуется устанавливать в систему различные измерительные и контрольные приборы , опираясь на показания которых можно регулировать оптимальный режим работы оборудования.
Рабочее колесо центробежного насоса является основной деталью устройства. Это элемент, который преобразует энергию вращения, в давление в корпусе, где перекачивается жидкость.
Какая роль рабочего колеса в центробежном насосе, как правильно его рассчитать и заменить в устройстве своими руками предлагает познакомиться эта статья.
Как работает центробежный насос
Внутри корпуса насоса, имеющего форму спирали, на валу жестко крепится рабочее колесо, состоящее из двух дисков:
- Заднего.
- Переднего.
- Лопастей, между дисками.
От радиального направления лопасти отогнуты в противоположную от вращения колеса сторону. Корпус насоса, с помощью патрубков, соединяется с напорным и всасывающим трубопроводами.
При полном наполнении жидкостью корпуса насоса из всасывающего трубопровода, при вращении рабочего колеса от электродвигателя, жидкость, находящаяся между лопастями, в каналах рабочего колеса, от центра, под действием на нее центробежной силы, отбрасывается к периферии. В этом случае создается разрежение в центральной части колеса, а на периферии давление повышается.
При повышении давления жидкость начнет из насоса поступать в напорный трубопровод. Это вызовет образование разрежения внутри корпуса.
Под его действием жидкость начнет одновременно поступать из всасывающего трубопровода в насос. Так жидкость непрерывно подается в напорный трубопровод из всасывающего.
Центробежные насосы бывают:
- Одноступенчатые, у который одно рабочее колесо.
- Многоступенчатые, имеют несколько рабочих колес.
При этом принцип работы во всех случаях одинаков. Жидкость, под действием на нее центробежной силы, развивающейся за счет вращающегося рабочего колеса, начинает движение.
Как классифицируются центробежные насосы
Инструкция по классификации центробежных насосов включает:
- Количество ступеней или рабочих колес:
- одноступенчатые насосы;
- многоступенчатые, с несколькими колесами.
- Расположение оси колес в пространстве:
- горизонтальное;
- вертикальное.
- Давление:
- низкое давление, до 0,2 МПа;
- среднее, от 0,2 до 0,6 МПа;
- высокое, более 0,6 МПа.
- Способ подвода жидкости к рабочему элементу:
- с односторонним входом;
- двухсторонним входом или двойным всасыванием;
- закрытые;
- полузакрытые.
- Способ разъема корпуса:
- горизонтальный;
- вертикальный разъем.
- Способ отвода жидкости из рабочей зоны в канал корпуса:
- спиральный. Здесь жидкость сразу отводится в спиральный канал;
- лопаточный. В этом случае жидкость проходит сначала через специальное устройство, которое называется направляющим аппаратом и представляет собой неподвижное колесо с лопатками.
- Коэффициент быстроходности:
- тихоходные насосы;
- нормальные;
- быстроходные.
- Функциональное назначение:
- для водопроводов;
- канализации;
- щелочные;
- нефтяные;
- терморегулирующие и многие другие.
- Способ соединения с двигателем:
- приводные, в системе имеются редуктор или шкив;
- соединение с электродвигателем при помощи муфты.
- КПД насоса.
- Способ расположения насоса по отношению к поверхности воды:
- поверхностные;
- глубинные;
- погружные.
Особенности рабочего колеса устройства
Совет: Своевременная замена изношенного рабочего колеса, увеличит срок эксплуатации центробежного насоса.
Рабочее колесо преобразует энергию вращения вала в давление, которое создается внутри корпуса устройства, где перекачивается жидкость. Гидродинамический расчет рабочего колеса центробежного насоса по заданным требованиям производится для определения размера проточной или внутренней и внешней части колеса, формы и количество лопаток.
Подробно как выполняется расчет элемента можно узнать на видео в этой статье.
Форма колеса и его конструктивные размеры обеспечивают элементу необходимую механическую прочность и технологичность изготовления:
- Возможность получить качественную отливку.
- Обеспечить дальнейшее соблюдение техпроцесса механической обработки.
При выборе материала к нему должны предъявляться такие требования:
- Стойкость к действию коррозии.
- Химическая стойкость к воздействию элементов прокачиваемой жидкости.
- Стойкость к требуемому режиму работы устройства.
- Длительный срок эксплуатации, согласно паспортным характеристикам.
Чаще всего для изготовления рабочего колеса берется чугун марок СЧ20 – СЧ40.
При работе с вредными химическими веществами и коррозионно-агрессивными средами, рабочее колесо и корпус центробежного насоса изготавливаются из нержавеющей стали. Для работы устройства в напряженных режимах, которые включают: длительный срок включения; жидкость для перекачивания содержит механические примеси; высокий напор, для изготовления колес берется хромистый чугун ИЧХ, как показано на фото.
Как выполнить обточку рабочего колеса
При эксплуатации, иногда, приходится к конкретным условиям приспосабливать характеристики насосов. В этом случае лучше всего уменьшить наружный диаметр D 2 колеса сделав его подрезку. (рис. 1) .
Рис. 1. Схемы доработки рабочего колеса устройства
а) центробежного
б) осевого
При подрезке рабочих элементов центробежных насосов перемену параметров насоса приближенно можно рассчитать по уравнениям подобия:
- где Q — номинальные подача;
- H – напор;
- N – мощность;
- D 2 — наружный диаметр (до обрезки колеса);
- Q’, H’, N’, D’ 2 те же обозначения, после обрезки.
На рис. 2 указаны рабочие размеры колеса после окончания его обточки. Как видно, после этого процесса существенно расширяется подача и напор для насосов этого типа.
На КПД практически не сказывается уменьшение диаметра от первоначального на 10…15 % для устройств с n s = 60…120. При более повышении n s снижение КПД будет существенным, что видно по рис. 3.
Как изменяются параметры при подрезке элемента для осевых насосов можно рассчитать по формулам:
- где Q — номинальные подача;
- H – напор;
- D 2 — наружный диаметр элемента;
- d — диаметр втулки (до обрезки колеса);
- Q’, H’, D’ 2 — те же обозначения, после обрезки.
Подачу осевого насоса уменьшить можно и заменой рабочего колеса другим, с теми же лопатками и большим диаметром втулки. В этом случае напорная характеристика насоса пересчитывается по формулам: где d’ — больший диаметр втулки.
У центробежных насосов(см.
Рис. 5. Схема изменения лопаток рабочего колеса насоса
Совет: При выполнении таких операций цена центробежного насоса будет значительно снижена, чем при покупке нового устройства.
Использование центробежных насосов в исправном состоянии увеличивает их срок эксплуатации, что значительно снижает затраты при перекачке жидкости.
По заявке клиента, компания «Электрогидромаш» поставит запасные части к насосам собственного производства: Х, АХ, АХП, АНС 60, АНС 130, С569М, С245 . А так же к насосам различных типов: Д, 1Д, СДВ, СМ, СД, ЦНС, ВК, К, КМ, НКУ, КС, НК, СМ, ЦВК, СЭ, Ш, НМШ, ВВН, и многим другим насосам. В частности, поставляются такие узлы, как ротор в сборе, рабочее колесо, уплотняющее кольцо, вал, втулка защитная, направляющий аппарат, корпус насоса.
Что дает установка новых запчастей:
Запасные части насосов — это не только продление срока службы агрегата , но и существенная экономия денег . Можно привести такой пример: у насоса Д 320/50 с электродвигателем мощностью 75 кВт за 5 лет работы на водопроводе КПД снизился на 10%. Это привело к незначительному спаду подачи (с 320 до 304 м3/ч) и напора (с 50 до 47,5 м). Однако соответствующие потери электроэнергии оказались весьма существенными: за год они составили 65 700 кВт/ч, т. е. 45 990 руб. , что значительно превосходит стоимость нового колеса (4600 руб. )
Центробежный насос для воды, как один из видов динамических гидравлических устройств, применяется в водоснабжении, энергетической промышленности, водоотведении, автомобилестроении, теплоснабжении и других областях при перекачивании любых жидкостей, таких как вода, агрессивные химические реагенты, кислоты, топливо, сточные воды.
Устройство центробежного насоса представляет собой герметичный спиральный корпус, являющийся рабочей камерой, внутри которой жестко закреплен вал с рабочим колесом. Собранное устройство способно осуществлять работу, только если все его полости заполнены водой еще до запуска.
Центробежные насосы имеют такие основные узлы, как:
- корпус;
- всасывающий патрубок;
- нагнетательный патрубок;
- рабочее колесо;
- рабочий вал;
- подшипники;
- сальники;
- направляющее устройство;
- кожух.
Читайте также:
Корпус (статор), всасывающий и нагнетательный патрубки
Корпус центробежного насоса является несущим элементом всей конструкции, он представляет собой стальную или чугунную чашу, внутри которой будет помещаться крыльчатка. Корпус имеет два отверстия: всасывающее с нижней стороны и выбрасывающее сбоку на ребре корпуса. На него крепятся все остальные детали. Чаще всего он бывает литым, спиральной формы, обусловленной гидродинамическими особенностями, необходимыми для придания жидкости правильного направления в ходе работы насоса. Корпус бывает как отдельным элементом конструкции с присоединяемыми патрубками, так и литым (в этом случае патрубки и корпус могут представлять собой единый блок). Кронштейн, с помощью которого вся конструкция крепится к какой-либо плоскости, является частью корпуса.
В нижнюю часть корпуса насоса ввинчивается всасывающий (принимающий) патрубок, необходимый для подачи воды внутрь рабочей камеры. Через этот патрубок насос соединяется с трубопроводом, погруженным в водоем либо другой источник жидкости, из которого будет происходить забор. В зависимости от конструкции, всасывающий патрубок может быть как литой частью корпуса насоса, так и отделяющейся.
На боковой стороне корпуса находится нагнетательный (отдающий) патрубок, осуществляющий выброс воды из рабочей камеры насоса. К нагнетательному патрубку будет подсоединяться напорный трубопровод, идущий к потребителю. Патрубок является литой частью корпуса.
Рабочее колесо (ротор)
Основным элементом, совершающим полезную работу в насосе, является рабочее колесо (крыльчатка).
Крыльчатка изготавливается из чугуна, меди или стали. Ротор состоит из двух соединенных дисков, между которых от центра к краям располагаются лопатки, изогнутые против оси вращения колеса. Центральная часть конструкции, имея отверстие (горловину) на одной из его сторон, равное по диаметру всасывающему патрубку, плотно прилегает к его входу для осуществления непосредственного контакта лопаток со всасываемой водой. Колесо помещено внутрь чаши корпуса и полностью «заполняет» собой рабочую камеру, что исключает щелевой переток жидкости, оставляя свободное пространство только в желобах диска.
Большая часть воды во время работы скапливается между лопастей, что позволяет ей при вращении колеса разбегаться от центра к краям под действием возникающей центробежной силы, без снижения напора. Отброшенная от центра вода образует у периферии повышенное давление и вытесняется через нагнетательный патрубок наружу, в то время как возникающее у центра диска разрежение всасывает жидкость через входной трубопровод, и поэтому перекачивание воды происходит постоянно. В некоторых моделях высокопроизводительных центробежных насосов на валу крепится несколько колес. Насосы этого типа называются многоступенчатыми. Для перекачки агрессивных химических веществ рабочее колесо может изготавливаться из керамики, каучука или других устойчивых материалов.
Рабочие колеса бывают нескольких видов:
- закрытого типа;
- открытого типа (где лопасти открыты и располагаются на одном диске);
- штампованные;
- литые;
- клепаные.
Открытые крыльчатки отличаются от закрытых расположением лопастей только на одном диске, без покрывающего. Эти крыльчатки применяются при низких давлениях и при перекачивании чрезмерно густых и загрязненных суспензий, что позволяет иметь свободный доступ к лопаткам для их очистки. В простых насосах колесо закрытое, при этом оба диска с лопатками изготавливаются в виде монолитной детали. Для больших, тяжелых насосов колесо изготавливается методом штамповки из стали. В зависимости от скоростей вращения, предусмотренная форма лопаток может быть как прямой, так и под углом. Для высокоскоростных насосов, для повышения производительности, лопатки начинаются от втулки. На вал такое колесо крепится шпонками. Клепаные же крыльчатки применяются в бытовых водяных насосах малой мощности.
Вал рабочего колеса
Вращательный момент передается рабочему колесу через вал, на котором колесо жестко закреплено.
Вал изготавливается из кованой стали, а для повышенной нагрузки — из легированной, со сплавом ванадия, хрома или никеля. Для работы с кислотами вал делается из нержавеющей стали. Сам вал устанавливается на подшипниках, это необходимо во избежание перекосов и вибраций насоса во время работы.
Вал рабочего колеса является едва ли не самой восприимчивой к повреждениям деталью. Вибрации, появляющиеся в результате неправильной балансировки вала, могут привести к неустойчивой работе или даже к разрушению насоса. Из-за большой скорости вращения рабочие валы агрегата изготавливаются с учетом критических оборотов.
Рабочие валы бывают следующих видов:
- жесткие;
- гибкие;
- слитные (рабочий вал насоса является одновременно валом двигателя).
Жесткий вал делается для спокойных режимов работы, когда не предъявляется высоких требований к эксплуатации и нет скоростей, превышающих допустимые. Гибкие валы применяются там, где необходима стабильность при возможном частом превышении критических оборотов. Небольшая разбалансировка масс при вращении способна привести к колебаниям и вызвать прогиб, разрушительный для вала. Вал должен быть хорошо сбалансирован статически, а в некоторых случаях динамически при помощи специальных станков. Слитный вал применяется в бытовых насосах, в этом случае крыльчатка крепится прямо на ротор электродвигателя.
Остальные составляющие центробежных насосов
Подшипники рабочего вала — необходимый элемент конструкции. Подшипники для насосов изготавливаются со вкладышами из чугуна, залитыми баббитом. Смазываются густой либо жидкой смазкой. В некоторых случаях в подшипниках предусмотрено водяное охлаждение масла. Охлаждение смазочного материала осуществляется как с помощью водяной рубашки, так и через змеевик.
В насосах могут применяться не только роликовые и шариковые, но и резиновые, текстолитовые и другие подшипники. Это тип подшипников на водяной смазке.
Задняя стенка (кожух) относится к корпусу. Она устанавливается непосредственно на корпус. Герметизация кожуха осуществляется путем прокладывания между стенкой и корпусом насоса резиновой прокладки, которая предотвратит проникновение внутрь воздуха, что может нарушить нормальную работу конструкции и снизить производительность насоса из-за падения разрежения. Чтобы в двигатель из рабочей камеры не проникла вода, на валу в месте его стыка с задней стенкой, в гнезде посажено уплотнение (сальник).
Направляющий аппарат представляет собой статичный диск с бороздками, направленными в противоположную сторону от вращения ротора. Направляющий аппарат необходим для уменьшения скорости воды на выходе из колеса и частичной трансформации энергии этой скорости в давление. В большинстве обычных насосов направляющий аппарат отлит из чугуна, а в специализированных — из бронзы или стали. Для бытовых насосов он может быть изготовлен из алюминия или пластмассы.
Сальники изготавливаются с мягкой набивкой из асбестового шнура, бумаги или хлопка. Набивка пропитывается салом на графите. Со стороны всасывания сальник делается с водяным затвором. Устройство такого сальника представляет собой муфту с уплотняющим кольцом, к которому подводится жидкость из нагнетательного трубопровода, предотвращая попадание воздуха внутрь рабочей камеры. В химических насосах затвор осуществляется жидкостью, подводящейся извне. Для перекачивания высокотемпературных жидкостей сальники должны иметь охлаждаемую конструкцию.
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ НАСОСОВ
Проектирование производится на основании накопленного опыта создания различных типов насосов. Причем для различных областей применения насосов используется свой подход. В настоящей главе рассматриваются вопросы проектирования стационарных насосов общепромышленного назначения. Отличительной особенностью является их работа в до кавитации, что связано с их продолжительной эксплуатацией и необходимостью исключить кавитационные разрушения.
Несмотря на отличия в обосновании кинематических параметров и геометрических размеров проточной части, существует общий подход в проектировании насосов различных типов. Проектирование включает составление и анализ технического задания, выбор основных параметров и гидравлические расчеты, выполнение эскизной компоновки машины, проведение поверочных и уточняющих расчетов, выполнение чертежей общего вида машины и отдельных его деталей.
Графическая часть проекта и пояснительная записка выполняются в соответствии с ГОСТ 2.109-73, ГОСТ 2.305-68(СТ СЭВ 367-76), ГОСТ 2.108-68, ГОСТ 2.307-68, ГОСТ 2.308-68, ГОСТ 10356-63, ГОСТ 2789-73, ГОСТ 2.309-79, ГОСТ 2.104-68 (СТ СЭВ 140-74, 365-76), ГОСТ 2.105-68 и ГОСТ 106-68.
Техническое задание на проектирование
Задание на проектирование лопастного центробежного насоса включает следующие основные данные:
а) физические свойства перекачиваемой среды:
r - плотность перекачиваемой жидкости, кг/м 3 ;
m - коэффициент динамической вязкости, Па С;
Р нп - давление насыщенных паров рабочей жидкости, ПА (физические свойства перекачиваемой среды заданы для расчетной температуры Т 0 К);
б) параметры насоса на расчетном режиме:
Н - напор, м;
Q - объемный расход жидкости через насос, м 3 /с;
в) дополнительно данные. Наряду с основными сведениями о насосе даются дополнительные данные, которые позволяют правильно подойти к проектированию насоса.
К таким данным относятся:
Сведения о назначении насоса и область его применения;
Возможные границы изменения эксплуатационных условий;
Технические требования (КПД насоса, масса, габариты);
Эргономические (уровень шума, дб, вибрации, мм или м/с 2 , величина
внешней утечки, м 3 /с);
Показатель технической эстетики и физиологические показатели,
характеризующие удобство обслуживания насоса;
Экономические (стоимость насоса или его монтажа, обслуживания и
ремонта), ресурс, доступность отдельных узлов для обслуживания и др..
Расчет основных параметров и геометрических
размеров рабочего колеса насоса
2.3.1. Определение частоты вращения колеса
Частота вращения рабочего колеса определяется по формуле Руднева С.С. /16/
где С - кавитационный коэффициент быстроходности выбирается в
зависимости от требований к насосу;
Для длительной работы по 1-му критическому режиму
кавитации С 1 = 800¸1100;
Для работы насоса на втором режиме кавитации
С 2 = 1000¸1800(200).
Применение шнекоцентробежной ступени позволяет принимать значения С 2 =1800¸3000 (5000)
- расчетное значение подпора;
Dh - подпор на входе в насос, Dh =1,5¸20 м.
Коэффициент 1,15¸1,3 по ГОСТ 6134-71.
2.3.2. Определение коэффициента быстроходности
. (2.2)
2.3.3. Определение диаметра входа в колесо D вх
Сводится к определению приведенного диаметра по среднестатическим значениям коэффициента, входящего в формулу:
- приведенный диаметр рабочего колеса.
Окончательно
. (2.4)
Коэффициент К 0 выбирается из следующих соображений /16/:
1. Рабочее колесо имеет большой кавитационный запас и кавитация в нем исключена. В этом случае из условия получения минимума относительной скорости входа жидкости в рабочее колесо
К 0 =3,3¸3,7.
2. В случае расчета насоса по 1-му критическому режиму кавитации К 0 =4,2¸4,6. Причем, большие значения выбираются в случае возможной работы насоса при перегрузке.
3. При расчете по 2-му критическому режиму кавитации К 0 =4¸6 в зависимости от значения С 2 . Так, например, по данным В.В.Шемеля /16/
К 0 = 4,3¸4,65, С 2 = 1230¸1400,
К 0 = 5,2¸5,7, С 2 =1500¸2500.
Диаметр втулки D вm определяется по приближенной формуле:
где N - мощность насоса, кВт;
а = 0,120¸0,130 - для консольных насосов;
а = 0,150¸0,160 - для многоступенчатых насосов.
2.3.4. Определение ширины колеса в 2 на выходе
Ширина колеса в 2 определяется на основании статистических данных по формуле
где 
для n
s £120;
для n
s >120.
Полученное значение в 2 является предварительным и будет уточняться при последующем профилировании меридионального сечения рабочего колеса.
2.3.5. Приближенное определение наружного диаметра
рабочего колеса D 2
Размер диаметра выхода рабочего колеса D 2 зависит от числа лопаток в колесе z и от угла установки лопаток на выходе b л2 .
В первом приближении размер D 2 определяется на основании статистических данных по формуле /16/
где 
;
.
2.3.6. Выбор числа лопаток z
Число лопаток выбирают по статистическим данным в зависимости от коэффициента быстроходности n s и размеров колеса /16/:
n s = 50¸60; 60¸180; 180¸350; 350¸600;
z = 9¸8; 8¸6; 6; 6¸5.
Для насосов малых размеров выбирают меньшее число лопаток, чтобы уменьшить стеснение потока лопатками, толщина которых с уменьшением размеров колеса относительно возрастает. Этим добиваются улучшения всасывающей способности колеса и уменьшения гидравлических потерь. Иногда у тихоходных колес часть лопаток выполняют укороченными со стороны всасывания.
2.3.7. Выбор толщины лопаток s
Толщина лопаток s определяется технологическими соображениями и прочностью, а иногда требования износостойкости (например, у землесосов). Лопатки уточняются вблизи входа для уменьшения стеснения потока (обычно в 2 раза) s 1 Т а б л и ц а 2.1 К выбору толщины лопаток рабочего колеса
