Методика расчета параметров вихревой камеры активного гидропривода маслоочистительных центрифуг
Автор: Снежко Андрей Владимирович, Снежко Владимир Андреевич, Асатурян Андрей Вартанович
Журнал: Вестник аграрной науки Дона @don-agrarian-science
Рубрика: Технологии, средства механизации и энергетическое оборудование
Статья в выпуске: 2 (54), 2021 года.
Бесплатный доступ
Рассматривается полнопоточная центрифуга для очистки технических жидкостей с активным вихревым гидроприводом. Гидропривод представляет радиально-осевую центробежную турбину. Ее направляющий аппарат - цилиндрическая вихревая камера с тангенциальными входными каналами. Она формирует вращающийся и конически расходящийся на выходе поток жидкости. Лопатки и каналы рабочего колеса турбины, установленного в роторе, расположены под тем же углом конусности. Решается задача проектирования вихревой камеры для обеспечения требуемого скоростного режима центрифуги при заданном расходе жидкости в гидроприводе. Определяются оптимальные геометрические параметры вихревой камеры: её высота, радиус, количество и ширина тангенциальных входных каналов, а также радиус выходного отверстия из камеры. Предлагается алгоритм расчетов. В первую очередь определяется радиус выхода из вихревой камеры и одновременно входа в рабочее колесо турбины. Он находится из условия равенства движущего момента, развиваемого потоком в гидроприводе, и момента сопротивления вращающегося ротора. Представлены расчетные формулы для движущего момента и момента сопротивления с учетом сопротивления в цилиндрическом уплотнении подвижного соединения вихревой камеры с ротором. Получено уравнение для расчета радиуса выхода из вихревой камеры в зависимости от расхода жидкости. Далее находится внутренний радиус вихревой камеры, из условия наименьших потерь кинетического момента жидкости в ней. Оперируя шириной и количеством входных каналов камеры, определяется их высота из условия минимальных гидравлических потерь в вихревой камере. Приводятся результаты расчетов моментов сопротивления вращению роторов разных типоразмеров, а также оптимального радиуса выхода из вихревой камеры при разных расходах жидкости. Выполнены расчеты параметров вихревой камеры экспериментальной центрифуги, на основе которых проведены ее испытания. Их результаты подтверждают эффективность разработанной методики проектирования вихревой камеры. Делаются выводы и рекомендации по оптимизации геометрических параметров направляющего аппарата вихревого гидропривода центрифуг.
Центрифуга, ротор, активный гидропривод, вихревая камера, рабочее колесо, турбинная ступень, цилиндрическое уплотнение
Короткий адрес: https://sciup.org/140290466
IDR: 140290466
Список литературы Методика расчета параметров вихревой камеры активного гидропривода маслоочистительных центрифуг
- Снежко, А.В. Центрифуги с реактивным приводом (конструкция, теория, расчёт, применение): монография / А.В. Снежко, В.А. Снежко. - Зерноград. - Азово-Черноморский инженерный институт ФГБОУ ВО Донской ГАУ, 2018. - 222 с.
- Пат. на изобретение RU 2725791 C1, В04В 1/02, В04В 3/00, В04В 9/06. Полнопоточная центрифуга с вихревым приводом / Снежко А.В., Снежко В.А; заявка № 2019135898; 07.11.2019; опубл. 06.07.2020, Бюл. № 19.
- Распыливание жидкостей / Ю.Ф. Дитякин, Л.А. Клячко, Б.В. Новиков, В.И. Ягодкин. - М.: Машиностроение, 1977. - 208 с.
- Хавкин, Ю.И. Центробежные форсунки / Ю.И. Хавкин. - Л.: Машиностроение, 1976. -168 с.
- Гольдштик, М.А. Вихревые потоки / М.А. Гольдштик. - Новосибирск: Наука, 1981. - 367 с.
- Муленко, В.В. Моделирование течения реальной жидкости в распылителе центробежной форсунки / В.В. Муленко, А.И. Ходырев // Труды РГУ нефти и газа (НИУ) им. Губкина. - 2018. - № 3 (292). - С. 161-174.
- Салич, В.Л. Расчетно-теоретические и экспериментальные исследования центробежной форсунки ракетного двигателя тягой 13 Н / В.Л. Салич, Е.В. Сёмкин // Вестник ЮУрГУ. Серия «Машиностроение». - 2013. -Т. 13. - № 1. - С. 4-12.
- Исследование течения в вихревой камере с центробежным кипящим слоем при отсутствии и наличии горения / Э.П. Волчков, Н.А. Дворников, В.В. Лукашов, Р.Х. Абдрахманов // Теплофизика и аэромеханика. -2013. - Т. 20. - № 6. - С. 679-684.
- Уплотнения и уплотнительная техника: справочник / Л.А. Кондаков, А.И. Голубев, В.Б. Овандер, B.В. Гордеев, Б.А. Фурманов, Б.В. Кармугин. - М.: Машиностроение, 1986. - 464 с.
- Снежко, А.В. Обоснование размеров щелевых цилиндрических уплотнений центрифуг с гидроприводом / А.В. Снежко // Тракторы и сельхозмашины. - 2015. - № 7. - С. 27-30.
- Коровчинский, М.В. Теоретические основы работы подшипников скольжения / М.В. Коровчинский. - М.: Машгиз, 1959. - 403 с.
- Чернавский, С.А. Подшипники скольжения / C.А. Чернавский. - М.: Машгиз, 1963. - 241 с.
- Снежко, А.В. К обоснованию оптимального зазора в подшипниках скольжения маслоочистительных центрифуг / А.В. Снежко // Вестник АПК Ставрополья. -2015. - № 2 (18). - С. 63-67.
