Введение к работе
Актуальность темы. Ряд процессов в химической, газовой, нефтяной, кожевенной, микробиологической, целлюлозно-бумажной, пищевой, строительной промышленности требует создания вакуума от 15 до 2 кПа. Достижение заданного вакуума возможно использованием одноступенчатых вакуум-насосов в сочетании c эжектором или двухступенчатых жидкостно-кольцевых вакуум-насосові ,{ЖВН).. Первые имеют сложную и громоздкую конструкцию и отличаются сравнительно высокой стоимостью-. Названные недостатки отсутствуют у двухступенчатьіхіЖВН, однако реализация всех преимуществ двухступенчатых ЖВН ограничена отсутствием достаточно точной методики расчета, позволяющей определять на стадии проектирования потери мощности в безлопаточном и лопаточном пространстве, быстроту действия вакуум-насоса и оптимальное соотношение числа лопаток первой и второй ступеней. В свою очередь разработка такой методики требует проведения теоретических и экспериментальных исследований условий работы двухступенчатых вакуум-насосов и их зависимости от конструктивных параметров и особенностей.
Цель работы. На базе физических представлений о рабочих процессах, теоретических я экспериментальных исследований разработать уточненную методику расчета режимных и конструктивных параметров двухступенчатых ЖВН. и дать рекомендации по конструкции двухступенчатых ЖВН, позволяющей улучшить эксплуатационные показатели в диапазоне до 2 кПа.' мь,;ч іс«",і:;;.
Научную новизну работы представляют:, wmv.,-, ,,;
результаты теоретических и экспериментальных исследований влияния конструктивных элементов роторов первой и второй ступеней;И промежуточной камеры, второй ступени на условия работь* ЖВН. Иу в первую-очередь, на параметры жидкостного кольца и пульсации;. .цч-. -і . ... ..„.
зависимости для расчета мощности, быстроты действия и соотношения числа лопаток роторов первой и второй ступеней с учетом газодинамики перетечек газа со стороны нагнетания'на.стйрону всасывания в торцевых зазорах;
обоснование эффективности конструктивного решения промежуточной камеры второй ступени с позиции ограничения избыточного расширения саза; л:
результаты теоретических. и~ экспериментальных исследований^ позволяющие обосновать применение сверхвысокомолекулярного полиэтилена ,(СВ1УШЭ) в качестве уплотнительных пластин лопаток роторов в условиях работы ЖВНр, ;.,
математические модели,,позволяющие получить заданные параметры вакуум-насоса по удельной, мощности, быстроте действия и вакууму.
Практическую ценность представляют:
уточненная методика расчета быстроты действия и. мощности двухступенча-тогоЖВН; ..,,.,. : . . . ,.,_ ; .....
практические рекомендации по конструированию и изготовлению двухступенчатого ЖВН;
разработка технологии получения заготовок для торцевых уплотнительных элементов двухступенчатого ЖВН;
создание опытно-промышленных образцов двухступенчатых ЖВН ДМ 180, ЖВН ДМ 300 (ДМ - аббревиатура кафедры "Детали машин", 180 и 300 - быстрота действия, м3/ч). ' '
Автор защищает: методику расчета мощности и быстроты действия, двухступенчатого ЖВН, базирующуюся на соответствующих математических моделях; рациональность применения пластинчатых уплотнений, встроенных в лопасти роторов; использование в качестве материала торцевых уплотнительных элементов СВМПЭ и технологии твердофазной экструзии; эффективность предложенной конструкции промежуточной камеры второй ступени для улучшения эксплуатационных характеристик и условий работы вакуум-насосов; средства и результаты экспериментального исследования влияния геометрических, технологических и эксплуатационных параметров на эффективность работы двухступенчатых ЖВН.
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на IV и V научно-технических конференциях ТГТУ (Тамбов 1999,,2000 т..), на научно-технических семинарах кафедры "Теория механизмов машин и деталей машин" ТГТУ (1994 - 2000 г.).
На предприятии ООО "НИРТ" по разработанным рекомендациям изготовлены двухступенчатые вакуум-насосы ЖВН ДМ 180, ЖВН ДМ 300, которые эксплуатируются на ОАО "Кожзавод" (г. Москва), ОАО "Стройдеталь" (г. Мичуринск), ООО "Тамбовский завод стройматериалов № 1" (г. Тамбов), СП "Рассказово-Инвест" (г. Рассказово), производственный кооператив "Котовский лакокрасочный завод" (г. Котовск), что подтверждено актами о внедрении с предприятий.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 4 работы.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка использованных источников, включающего 130 наименований, и приложений. Работа изложена на 135 страницах, содержит 43 рисунка. Документы, подтверждающие практическое использование результатов работы, прилагаются.
