Proiectarea unei Pompe Centrifuge

I. Prezentarea temei de proiectare; alegerea unei soluţii

funcţional–constructive şi justificarea alegerii

1.Tema de proiect

Să se proiecteze o pompă centrifugă având următoarele caracteristici:

- debitul Q = 6,3m3 h

- înălţimea de pompare H = 8m

- turaţia recomandată n = 1450 rot min

1.1. Alegerea lichidului de lucru

Se alege apa ca lichid de lucru având următoarele caracteristici:

- temperatura 20oC ;

- concentraţia 100%;

- greutatea specifică γ = 9790 N m3 ;

- viscozitatea dinamică μ = 1008 ⋅10−6 kg m⋅ s ;

- presiunea de vaporizare p kPa bari vap

= 2,34 = 2,34 ⋅10−3 .

1.2. Justificarea soluţiei constructive

Pompa de proiectat este o pompă centrifugă monoetajată cu rotorul în consolă, în

construcţie modulară, având dimensiunile de gabarit impuse internaţional, conform STAS

8696-85. Carcasa, conductele şi motorul electric rămân fixe, schimbându-se doar piesele

de uzură: lagărele şi etanşarea.

Această pompă va fi utilizată în industria chimică funcţionând 8 h/zi şi prezintă

avantajul de a permite intervenţii rapide în exploatare.

Dimensiunile de gabarit standardizate se trec într-un tabel.

Dna = 50 h2 = 160 n2 = 190

Dnr = 33 d = 24 n3 =

Dn = 160 l = 50 b = 50

a = 80 l1 = 80 m1 = 100

f = 360 w = 260 m2 =70

h1 = 132 n1 = 240 d1 = M12 d2 = M12.

1.3.Alegerea materialelor pompei

Materialele din care sunt confecţionate piesele ce compun pompa pot fi metalice

sau nemetalice. Ele se aleg ţinând cont de rolul funcţional al fiecărei piesă componentă, o

deosebită importanţă fiind acordată celor care vin în contact direct cu lichidul de lucru

vehiculat.

În funcţie de felul cum fluidul de lucru acţionează asupra materialelor cu care

vine în contact, există cinci clase de coroziune.

Clasa de coroziune Pierderea de material

[g/m3h]

Rezistenţa la coroziune

0 < 0,1 foarte bună

1 0,1 ÷1 bună

2 1 ÷ 3 suficientă

3 3 ÷ 10 slabă

4 > 10 foarte slabă

Pentru realizarea performanţelor cerute pompei şi pentru o mai bună funcţionare

impunem o clasa de coroziune cat mai avantajoasă.

Materialele cu clasă de coroziune 0 pot fi folosite raţional pentru orice piesă

componentă a pompei, indiferent dacă cine sau nu în contact cu fluidul de lucru, mai

puţin rotorul. În cazul rotorului, dintre materialele recomandate trebuie ales un material

care să reziste la acţiunea vitezei periferice a motorului.

Pentru exprimarea vitezei periferice există două posibilităţi:

1. Se adopta din STAS o mărime standardizată pentru 2 D şi anume n D – diametru

nominal, va rezulta:

2. Utilizăm expresiile:

Din expresia lui ψ rezultă: u 2gH [m s] 2 =

u 2 9.81 8 12.52m s 2 = ⋅ ⋅ =

În funcţie de valorile vitezei periferice u2 pentru rotor se recomandă următoarele

materiale:

- pentru u2 < 10 m/s: Pb, ceramică, sticlă, porţelan, grafit, PVC;

- pentru u2 = 10 ÷ 30 m/s: fontă cenuşie;

- pentru u2 = 30 ÷ 45 m/s: bronz;

- pentru u2 = 45 ÷ 63 m/s: oţel turnat, oţel aliat, oţel forjat;

- pentru u2 > 63 m/s: oţel aliat, oţel forjat.

u = 12.52m s ⇒ 2 rotorul se realizează din fontă cenuşie.

Pentru carcasă materialul se alege în funcţie de înălţimea de pompare.

Se recomandă etanşarea frontală M3, figura 2.

Materialele folosite pentru piesele componente:

- inelul mobil (S1);

- inelul fix (B1);

- garnituri (E);

- arcuri şi alte piese speciale (F).