Определение возможной высоты всасывания
,
где ра = 100000 Па – атмосферное давление;
рп = 19920 Па– давление насыщенных паров;
кг/м3 – плотность воды;
А = 1,1…1,3 – коэффициент запаса солености воды. Принимаем А = 1,1;
= (0,1…0,2) 
- потери энергии в приемном трубопроводе. Принимаем =.
Возможная высота всасывания, на которой сможет работать спроектированный насос больше заданной.
ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ СПРОЕКТИРОВАННОГО
ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА
Центробежный насос (рис. 1, 2) широко применяется в системах охлаждения ДВС и энергетических установках с ДВС. Основным рабочим органом насоса является центробежное колесо 6, которое образовано задним 3 и передним 5 дисками, между которыми находятся рабочие лопатки колеса 2. Лопатки на виде справа (в плане) имеют изгиб, противоположный направлению вращения (загнуты назад). Такой изгиб лопаток увеличивает КПД насоса и распространён в насосах средней и большой производительности. Для малых насосов и в некоторых других случаях возможно применение радиальных лопаток. Колесо насажено на приводной вал, который подходит к колесу через отверстие в корпусе. Отверстие имеет уплотнение для предотвращения утечек. Жидкость поступает в колесо через всасывающий патрубок 1.Вылетающая из колеса насоса жидкость собирается спиралевидной улиткой-сборником 4, охватывающей его по периметру. Из улитки жидкость поступает в нагнетательный патрубок 7, откуда направляется к потребителю.
Для того, чтобы насос начал работать, колесо и всасывающий канал должны быть полностью заполнены водой. При вращении колеса вода, находящаяся между лопатками, будет вовлечена ними в окружное движение. Возникающая при этом центробежная сила перемещает частицы по радиусу при одновременном вращательном движении. В связи с удалением жидкости центробежной силой из межлопаточных каналов колеса, во входной его части возникает область пониженного давления. В эту область из всасывающего патрубка перемещаются новые порции жидкости, т. к. давление во всасывающем патрубке выше, чем на входе колеса. Этот процесс происходит непрерывно.
Жидкость в колесе под воздействием рабочих лопаток получают кинетическую энергию и соответственно увеличивают свою абсолютную скорость. Относительно колеса жидкость движется по каналам, расширяющимся в направлении её движения, что вызывает уменьшение относительной скорости движения жидкости при одновременном увеличении её абсолютной скорости. Вылетающие из колеса жидкость продолжает замедлять свою скорость, уже в абсолютном движении, из-за перемещения по улитке, сечение которой расширяется в направлении движения потока жидкости. Замедление скорости течения, в соответствии с законами гидромеханики, сопровождается ростом давления жидкости, т. е. преобразованием кинетической энергии в потенциальную. В результате на выходе из насоса потребитель получает поток с заданным избыточным давлением и сравнительно низкой скоростью, приемлемой для использования в различных судовых системах.
Центробежные насосы используют для перекачки невязких жидкостей (воды, тосолов, антифризов, лёгкого топлива). Допустимо перекачивание жидкостей с загрязнителями (взвесями). Центробежные насосы ДВС обычно рассчитаны на работу при температурах жидкости до 105 оС. Они могут обеспечивать расходы жидкости в диапазоне 8…850 м3/ч и удельную работу в одной ступени 170…800 Дж/кг, при частоте вращения колеса ≈ (800…6000) об/мин, что соответствует диапазону коэффициента быстроходности ns = 40…300.
По назначению эти насосы используются в основном как циркуляционные в системах охлаждения, в качестве пожарных, водоотливных, санитарных, фекальных. Возможно их использование как грузовых, балластных, топливоперекачивающих. Могут работать как питательные, конденсатные и бустерные для больших котлоагрегатов.
Рис. 1. Схема одноступенчатого центробежного насоса
Рис. 2. Конструкция одноступенчатого центробежного насоса:
1 – корпус; 2– рабочая лопатка; 3 – улитка; 4 – приёмный патрубок;
5 – переднее щелевое уплотнение колеса; 6 – нагнетательный патрубок;
7 – торцевое уплотнение вала; 8 – приводной вал
ЛИТЕРАТУРА
1. Мошенцев Ю.Л., Сацкий А.Г. Расчет системы охлаждения судовых ДВС, Николаев 1986
2. Будов В.М. Судовые насосы. Справочник., Ленинград 1988
3. Воронов В.Ф., Арцыков А.П. Судовые гидравлические машины, Ленинград 1976