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在大型消防泵運行過程中軸承箱常常發熱,溫度可達70oC以上。溫度過高將影響潤滑劑的性能。試驗表明即使同一批產品,箱體zui高溫度也有高有低,通過更換軸承種類、調整向心推力軸承安裝間隙也不能控制溫度。因此需要找到溫度不確定的根本原因,并且有效加以控制。
1、傳熱計算結果分析
忽略箱體內潤滑油對傳熱的影響以及空氣密度差導致傳熱的影響,該問題是軸對稱問題,因此可以計算一個扇形區域,雖然計算機的計算分析能力很強,但實際工程問題有時很復雜,有關的計算參數有一定的近似性。這對計算精度有影響,在計算時應對這點有充分的認識。在分析計算結果時,要注意到邊界條件的不確定性所產生的影響。軸承箱傳熱計算中,水對流換熱是水泵的容積損失產生的強迫對流換熱,它的傳熱系數與水泵的容積損失相關聯,應該可以由設計控制。但制造加工時的尺寸偏差導致了容積損失的不確定性,也就導致了水對流傳熱系數的不確定性。
水對流傳熱系數遠比空氣對流傳熱系數大,它是影響傳熱的主導因素,同時強迫對流換熱可以由設計者控制。單個軸承發熱功率為1000W,環境溫度為20oC。可以看出,由于水對流傳熱系數的變化范圍比平均空氣對流傳熱系數的變化范圍大得多,因此水對流更能影響軸承箱的zui高溫度。
2、有效控溫措施
為了控制溫度可以適當降低容積效率,如果zui高溫度不大于70oC,則水對流傳熱系數應不小于500w/m2·℃,并以此為依據計算水泵容積效率及相應零件尺寸。
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