第43章 水泵 (第3/3页)
现在前进厂用水主要是冲天炉循环冷却水,这是最大、最持续的需求。需要将冷水泵送至炉体冷却套,然后将热水抽走循环冷却。
机床冷却液循环的流量需求较小。
消防储备供水需要短时间内向高位消防蓄水池泵入大量水。
生活用水这个量也较小。
陈晓克通过计算,大致一台流量为 20 ~ 30立方米/小时,扬程在 15 ~ 20米左右的单级单吸离心式水泵就可以满足前进厂用水需求,其轴功率大约在 3.5 kW到 5.5 kW之间。
陈晓克会根据现代的比转速公式进行简化计算,估算出叶轮的大致外径、进口直径。
但他绝不会和老师傅们说公式,而是会说:“刘师傅,根据咱们要的扬程和流量,我算了一下,叶轮外径大概得280毫米,用蒸汽机800转/分钟带着它转,劲儿应该就够了。”
陈晓克还画出扭曲的叶片形状草图,解释:“叶片要打成这个弯弯的样儿,水进来才顺,劲儿才大,效率才高。”这远超当时普通铸工的理解,会让邹师傅大开眼界。
陈晓克还强调蜗壳流道要逐渐扩大的重要性:“壳子不能是圆的,要像个蜗牛壳,口子慢慢变大,这样水的速度才能慢慢变成压力,劲儿才足。”这能解决现在水泵效率低下的问题。
需要多大的蒸汽机?
蒸汽机的输出功率必须大于水泵的轴功率,并留出足够的余量以克服传动损失和突发负荷。
水泵轴功率取上限5.5 kW。
传动效率皮带或齿轮传动,效率约为 85%。
所需蒸汽机最小输出功率为5.5 kW除以 0.85等于 6.5 kW。
留有一定的富裕度,就需要一台额定输出功率为 7.5 kW,也就是10马力的蒸汽机,是满足工厂自用水泵动力需求的最合适且留有余地的选择。
一台 10马力的蒸汽机,在1950年代是典型的中小型固定式动力机械,NC市里就有好几台。
陈晓克跟师傅们也去参观了机器,最后商量决定采取卧式单缸双曲柄。
这是最常见的形式,结构相对简单,便于制造和维修。
额定转速较低,通常在 300 - 500 rpm之间。
这种低速特性正好适合通过皮带轮直接驱动水泵,无需复杂的减速机构。
锅炉工作压力不会太高,通常在 0.8 - 1.2 MPa左右。这个压力等级对锅炉制造的要求相对较低,安全性更易保障。
只是这看着功率不大,却实在是一个非常笨重的大家伙。
锅炉和蒸汽机本体加起来,长度预计在 2.5 - 3米,高度和宽度约 1.5米。
总重量含锅炉、机体、飞轮、底座,很可能达到 2 - 3吨。
最后还需要安排专人司炉工,负责添煤、补水、观察压力表、维护水位等工作。