КП Проектирование и расчет пластинчато-роторного вакуумного насоса

Исходные данные по техническому заданию
-Быстрота действия насоса: S=0,2 м^3⁄с=12 м^3⁄мин;
-Давление всасывания: p=p_в=15кПа;
- Давление нагнетания: p_н=120кПа;
- Угол наклона пластин: ψ=〖10〗^0;
- Рабочий газ - воздух;
- Температура всасываемого газа: T=297К .
Определение геометрической быстроты действия
При заданной быстроте действия насоса (S=0,2 м^3⁄с) его геометрическую быстроту действия определяют по формуле:
S_г=S/λ,м^3⁄с(1)
где S-быстрота действия, отнесенная к условиям всасывания (м^3⁄с);
λ- коэффициент откачки.
Для приближенных расчетов коэффициент откачки обычно принимают равным λ=0,6…0,8. Наибольшее значение коэффициента следует принимать для насосов, работающих с подачей масла в цилиндр, а также для вакуумных насосов большой быстроты действия с невысоким отношением давлений. В данном случае τ=p_н/p_в =120/15=8. Тогда выбирем λ=0,8. Уточнить данный коэффициент можно по графику зависимости коэффициента откачки от отношения давлений τ для различных насосов <1, с.58>. У проектируемого насоса отношение давления нагнетания к давлению всасывания составляет τ=8, что соответствует значению τ для пластинчато-роторного насоса модели РВН-25. Тогда по графику <1> определяем λ=0,8. Таким образом, принимаем значение коэффициента откачки λ=0,8.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данном курсом проекте было произведено проектирование и расчет пластинчато-роторного вакуумного насоса без перепуска газа в соответствии с заданными исходными данными к проекту: быстрота действия насоса: S=0,15 м3/с; угол наклона пластин: ψ=150; давление всасывания: p=15 кПа; давление нагнетания: pн=110 кПа; температура откачиваемого газа: Т=303К.
Для этого был произведен расчет геометрических параметров насоса: радиус ротора r=0,18 (м), радиус цилиндра R=0,2 (м), длина ротора L=0,6 (м), толщина δ=0,004 (м), ширина h=0,1(м) пластин (были выбраны пластины из стали 85 (ГОСТ5-78) количеством z=9 штук) и ряд других параметров. Данные параметры были определены по ранее выведенным зависимостям, исходя из данных, указанных в задании к курсовому проекту, и рекомендаций в технической литературе, которая использовалась при создании данного проекта. Далее был выполнен расчет мощности насоса мощность теоретического вакуумного насоса Nт=20754,06 (Вт); индикаторная мощность Ni=17284,1 (Вт); эффективная мощность Ne=19383,97 (Вт) с целью определения механического коэффициента полезного действия. Его величина составила мех=0,89. При расчете мощности были учтены механические потери на трение в насосе Nтр=2099,87 (Вт), которые идут на преодоление сил трения пластин в пазах ротора, концов пластин о разгрузочные кольца, в подшипниках и уплотнениях. После этого был осуществлен динамический расчет насоса, а именно: скорости, ускорения пластин и усилия, действующие на них. Произведен выбор и расчет подшипников.
Пластинчато-роторный насос был выбран для расчёта в курсовом проекте из-за его широкого применения в различных областях и отраслях промышленности.