Способ профилирования лопатки осевого насоса

Способ профилирования лопатки осевого насоса

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к способам профилирования лопаток насосов, перекачивающих парожидкостные смеси. С целью повышения КПД насоса путем выполнения лопаток, учитывающего гидродинамику газожидкостного потока, лопатку на входе профилируют по закону RTGβ<SB POS="POST">в</SB>х=A. При этом лопатка по высоте имеет два участка - втулочный, через который перекачивается пар, и периферийный - через который подается жидкость. На втулочном участке конденсата A равна 30C<SB POS="POST">1</SB>/φN, на периферийном 30C<SB POS="POST">2</SB>/φN, где C<SB POS="POST">1</SB> и C<SB POS="POST">2</SB> - соответственно скорости жидкости и пара на входе в колесо, а радиус R<SB POS="POST">гр</SB> границы двух участков определяется по зависимости, приведенной в описании изобретения. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ÄÄSUÄÄ1479706 (51) 4 Р 04 D 29/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

C е гр пер

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ ПИНТ СССР (21) 4247224/25-29 (22) 18 ° 05.87. (46) 15,05.89. Бюл. @ (72) В.В.Карпушин, К.К.Климовский и Г.С.Назаров (53) 621.6/1 (088.8) (56) Овсянников Б.В. и Боровский Б.И.

Теория и расчет агрегатов питания

ЖРД. M.: Машиностроение, 1971, с.119. (54) СПОСОБ ПРОФИЛИРОВАНИЯ ЛОПАТКИ

ОСЕВОГО НАСОСА (57) Изобретение относится к способам профилирования лопаток насосов, перекачивающих парожидкостные смеси. С

Изобретение относится к насосостроению, а именно к способам профилирования лопаток рабочих колес осевых насосов для перекачивания двухфазных сред.

Цель изобретения — повышение КПД насоса при подаче двухфазной расслоеной смеси.

На фиг. 1 изображена схема насоса; на фиг. 2 — треугольник скоростей на участке обтекания жидкостью; на фиг.3то же, на участке обтекания паром, Способ профилирования лопатки осевого насоса заключается в том, что угол установки я sx изменяют по радиусу от втулки 1 до периферии 2 по закону r Т8 р е = А. Лопатку выполняют по высоте, состоящей из двух участков

3, 4 — втулочного и периферийного, при этом величину радиуса г rp границы целью повышения КПЛ насоса путем вы полнения лопаток„ учитывающего динамику газожидкостного потока, лопатку на входе профилируют по закону

r tg 8„ = А. При этом лойатка по высоте имеет два участка — втулочный, через который перекачивается пар, и периферийный — через который подается жидкость. На втулочном участке конденсата А равна ЗОС,/711л, на периферийном ЗОС /7и11, где С, и С z — соответственно скорости жидкости и пара на входе в колесо, а радиус г р границы двух участков определяется по зависимости, приведенной в описании изобретения. 3 ил.

2 расположения участков 3, 4 определяют по формуле

z Ep а константа А на втулочном участке 3 4и

30 С С5 равна — — — —, на периферийном

1I W

30 Cz участке — — — ——

Гп где r 1,- периферийный радиус колеса;

rST — радиус втулки колеса;

С вЂ” скорость жидкости на входе

1 в колесо;

С вЂ” скорость пара на входе в колесо; объемная концентрация паровой фазы в смеси; п — число оборотов колеса.

1479706

II. h r пер

U пер 30

1 вт

U U

Вт яЕр

Г heP

Ci

ta t

В, гавр пер

Сг

В е л. вт

Граничный г, = r „, rep

Г яер

G 7 3

С ха

Ч диусе г пер

Г пер лер

Радиус втулки колеса

Г ят

Г = r (— — -) вт hep r nep радиусе

На фиг. 2 и 3 р,, / — соответ- ственно углы атаки жидкости и пара; а w, и w — относительные скорости жидкости и пара.

Профилирование осуществляется следующим образом.

Из предшествующего профилированию расчета известны следующие величины; периферийный радиус рабочего колеса насоса (г „ ); окружная скорость рабочего колеса (V) на любом радиусе; скорость потока при входе в лопаточный венец колеса (С) для двухфазного потока - скорость жилкости С, и скорость пара С (за исключением весьма редких случаев распределение скорости С по высоте канала или данной зоны считается равномерным); объемная концентрация пара при входе в лопа- р0 точный венец (tg). Определяются следующие данные по исходным данным для проектирования насоса:

Расход рабочего тела Г „<на режиме максимальной производительности 35 (критический режим);

Температура торможения потока перед насосом Т входа;

Частота вращения ротора и;

Относительный радиус втулки ра6о- 30

Г вт чего колеса — — (выбирается из

Г пер конструктивных соображений — размещения элементов ходовой части);

Давление при входе в лопаточный

P Вхэ

Напор насоса Н;

Гидравлический КПД.

Для определения скоростей С, и С необходимо решение системы уравнений 40 сохранения — неразрывности, теплосодержания, изоэнтропичности, находятся

С 1, С и удельный расход смеси q, При этом определяют:

Площадь проточной части

Периферийный радиус колеса

Окружную скорость на периферии колеса

Окружную скорость на втулке колеса

Угол установки лопатки при входе на периферии

Угол установки лопатки при входе на втулке

Относительный средне-геометрический радиус

Осевую скорость на выходе из лопаточного венца колеса где V --„ — удельный объем жидкости; индекс II — сечение на выходе из колеса.

Затем определяют.

Теоретический напор на средне-геометрическом радиусе

Н тер

Угол установки лопатки на выходе из лопаточного венца на среднем раНтср Глее, 1 и

UnCp ГЕр C яа

Угол установки лопатки на выходе из лопаточного венца на периферийном

Г се

tg Pig леер = tP, ii nep

r ncp

5 1479

Длину лопаточного венца по существующим рекомендациям

L= (12 — 14) r„,ð, Строят скелетную линию на периферии в виде окружности или параболы с обеспечением найденных углов лопатки, Скелетную линию оформляют профилем требуемой толщины, дают координаты профиля относительно технологической (базовой) плоскости.

Эти координаты являются исходными для фрезерования лопатки по винтовой (линейчатой) поверхности, что и обеспечивает указанный закон изменения углов.

Предложенный способ профилирования точнее учитывает гидродинамику двухфазного парожидкостного потока.

В связи с этим спроектированная по этому способу лопатка лучше обтекается потоком, что повышает КГЩ насоса.

Формула изобретения

Способ профилирования лопатки осевого насоса,, заключающийся в том, что угол установки на входе р изменяВк ют по радиусу от втулки до периферии г пер а константа А на втулочном участке

30 Ст равна ††вЂ, на периферийном—

7п

30 С

fi +n . периферийный радиус колеса; радиус втулки колеса, скорость жидкости на входе в колесо; скорость пара на входе в колесо; объемная концентрация паровой фазы в смеси; число оборотов колеса „ где г„е

ran

70б 6 по закону r tp, p „= А, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения КПД насоса при подаче расслоенной двухфазной смеси, лопатку выполняют по высоте, состоящей из двух участков — втулочного и периферийного, при этом величину радиуса границы расположения участков определяют по формуле

1479706

Составитель В.Девисипов

Редактор М.Келемеш Текред Л.Сердюкова Корректор В. Гирняк

Заказ 2522/35

Тираж 523

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101