Глава 19.1 Основные конструктивные соотношения

Методика определения основных размеров насоса.

Основные показатели насоса зависят в большой степени от параметра т, относительной длины K_L роторов, числа выступов и впадин, а также от способа их профилирования.

Увеличение параметра т приводит к компактности насоса вследствие возрастания коэффициента X использования попереч­ного сечения впадин роторов. С ростом относительной высоты выступа ведущего ротора повышается коэффициент откачки на­соса, так как уменьшается отношение периметра зазоров к объему рабочей полости. При большой относительной глубине впадины ведомого ротора уменьшается его момент инерции, что снижает инерционную нагрузку на синхронизирующие шестерни при из­менении окружной скорости роторов.

Однако увеличение параметра т ограничено прежде всего снижением создаваемого отношения давлений в полости ведущего ротора, особенно с возрастанием числа выступов ведущего ротора. Отрицательно влияет рост параметра и на экономичность работы насоса, так как существенно возрастает относительное количество газа, всасываемого в полости ведомого ротора и не подвергаемого внутреннему сжатию (возрастает коэффициент К внешнего сжатия). Увеличение параметра т ограничено подрезом вала ве­домого ротора, диаметр которого определяется из условий обе­спечения достаточной жесткости ротора. Кроме того, при относи­тельно большой глубине впадины снижается прочность и жест­кость центральной части ведомого ротора. Так, при числе впадин 2₂ = 3 и 4 происходит полное подрезание впадин ведомого ро­тора, при этом параметр т соответственно равен т = 0,867 и 0,707. Следовательно, параметр т следует выбирать в пределах 0,5 ... 0,7 (0,8); большие значения следует принимать для получения компактности и малой металлоемкости, а также при меньшем внутреннем отношении давлений и меньшем числе выступов и впадин роторов.

С увеличением длины роторов возрастает гео­метрическая быстрота дей­ствия насоса, но одновре­менно с этим растет рас­стояние между подшип­никами валов, что делает роторы менее жесткими и технологичными. При очень длинных роторах появляется опасность кру­тильных колебаний и, кроме того, возникает необходимость в больших торцовых зазорах. Уменьшение длины роторов при сохранении геометрической быстроты действия насоса приводит к уменьшению их прогиба и увеличению диаметра роторов, т. е. к уменьшению гидравлических потерь при всасы­вании и нагнетании и снижению быстроходности.