Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Работа 2.1. ЛАБОРАТОРНЫЕ ИСПЫТАНИЯ ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА




Испытания насосов проводятся с целью определения их технических показателей (параметров) и характеристик.

Работа насоса характеризуется следующими основными тех­ническими показателями: подачей, напором, мощностью, коэффи­циентом полезного действия, частотой вращения и допускаемым кавитационным запасом.

1. Подача насоса Q- объем жидкости, перекачиваемый насо­сом в единицу времени (м3/с, л/с, м3/ч).

Массовая подача насоса G- масса жидкости, перекачиваемая насосом в единицу времени (кг/с, кг/ч). Массовая подача связана с объемной зависимостью G = rQ.

       
   

Идеальная (теоретическая) подача насоса Qт- сумма подачи насоса Q и объемных потерь DQ

 

Объемные потери возникают в результате перетекания (уте­чек) жидкости под действием перепада давления из напорной по­лости во всасывающую и изменяются при прочих равных услови­ях практически прямо пропорционально перепаду давления, т. е. DQ = a p.

Подача насоса зависит от геометрических размеров насоса, скорости движения рабочих органов и гидравлического сопротивления сети, на которую работает насос.

2. Напор насоса H- приращение полной удельной энергии жид­кости, проходящей через насос (м). Для работающего насоса напор можно определить по показаниям манометра и вакуумметра

       
   
 

где pм, рв- показания манометра и вакуумметра, расположенных со-

ответственно на напорном и всасывающем патруб­ках насоса, Па;

zм- превышение оси вращения стрелки манометра над точ­кой подключения вакуумметра, м;

v, vв- cредние скорости движения жидкости в напорном и всасываю-щем трубопроводах, м/с.

       
   
 

3. Мощность насоса N- мощность, потребляемая насосом.

       
   
 
 

где М, w- крутящий момент на валу и угловая скорость вала на­соса. Полезная мощность Nn- мощность, сообщаемая насосом перекачиваемой жидкости и определяемая зависимостью

 
 

Мощность насоса больше полезной мощности на величину по­терь энергии.

4.

 
 

КПД насосаh- отношение полезной мощности и мощности насоса

 

КПД насоса учитывает все виды потерь энергии, связанные с передачей её перекачиваемой жидкости. Потери энергии в насосе складываются из механических, гидравлических и объемных.

Механические потери- потери на трение в подшипниках, саль­никах, поршня о стенки цилиндра и т. п.

____________________________

* Знак «минус» перед pв ставится в том случае, когда на входе в насос из­быточное давление, т. е. насос работает в подпоре.

Гидравлические потери- потери, связанные с преодолением гидравли-ческих сопротивлений в рабочих органах насоса.

Объемные потери- потери, обусловленные утечкой жидкости из на-порной полости насоса во всасывающую через зазоры. В связи с этим следует различать механический, гидравличе­ский и объемный КПД.

       
   
 

Механический КПД насоса hм- величина, выражающая отно­сительную долю механических потерь энергии в насосе

где DNм- мощность механических потерь;

NТ- мощность насоса за вычетом мощности механических потерь (теоретическая мощность).

       
   
 

Гидравлический КПД насоса - отношение полезной мощ­ности насоса к сумме полезной мощности и мощности, затрачен­ной на преодоление гидравлических сопротивлений в насосе

 

где DNГ- мощность, затраченная на преодоление гидравлических

сопротивлений в насосе;

DpГ, DHГ- потери давления или напора на преодоление гидравли­ческих сопротивлении в рабочих органах насоса.

       
   
 

Объемный КПД насоса hо- отношение полезной мощности на­соса к сумме полезной мощности и мощности, потерянной с утеч­ками

 

где DNУ- мощность, потерянная с утечками.

       
   
 

Связь КПД насоса с другими частными КПД можно представить в виде:

5. Допускаемый кавитационный запас Dhдоп- кавитационный запас, обеспечивающий работу насоса без изменения основных тех­нических показателей (без кавитации).

Для правильной эксплуатации насосов и их подбора необхо­димо знать, как изменяются основные технические показатели на­соса (Н, N, h, Dhдоп) при изменении его подачи Q, т. е. знать его характеристику.


Характеристика центробежного насоса- графическая зависи­мость напора Н, мощности N, КПД h и допускаемого кавитационного запаса Dhдоп (или допускаемого вакуума )от подачи Q при постоянных

Рис. 2.1 Характеристика насоса К90/85 (4К-6).

значениях частоты вращения рабочего колеса, вяз­кости и плотности жидкости на входе в насос. Она включает три характеристики: напорную-H= f(Q), энергетическую (две кривых)- N= f(Q); h= f(Q) и кавитационную- Dhдоп= f(Q). Харак­теристики получают в результате параметрических испытаний на­сосов на заводах-изготовителях и помещают в каталогах. На рис 2.1 приведены характеристики насоса К 90/85 (4К-6) при п= 2900 об/мин для диаметра рабочего колеса Д2=272 мм и обточенного Д2=250 мм, для последнего кривые показаны пунктиром.

На напорных характеристиках волнистыми линиями показа­на рекомендуемая область применения насоса по подаче и напо­ру (поле насоса Q-Н), получаемая изменением частоты вращения или обточкой рабочего колеса по внешнему диаметру. В пределах поля насоса КПД имеет максимальное значение или меньше его не более чем на 10%.

Параметрические испытания насосов проводятся в соответствии с ГОСТ 6134—71 «Насосы динамические. Методы испытаний».

Цель работы: 1. Изучить работу насосной установки с центробеж­ным насосом. 2. Освоить методику параметри­ческих испытаний центробежного насоса. 3. Получить характеристику цен­тробежного насоса. Описание установки. Для испы­тания насосов используются ус­тановки с открытой или закрытой циркуляцией жидкости. На рис. 2.2 приведена лабораторная ус­тановка открытого типа. Она со­стоит из центробежного насоса 1 с электродвигателем 11, всасываю­щего трубопровода 3 с обратным клапаном 2, напорного трубопровода 7 с задвижкой 8, напорного резервуара 4 и контрольно-измерительной аппаратуры 5, 6 и 9-14.

Контрольно-измерительная аппаратура служит для замера по­дачи (диафрагма 5 и ртутный дифференциальный манометр 6), давления на выходе из насоса (манометр 10), вакуума на входе в насос (вакуумметр 9),

крутящего момента на валу насоса (балансирный электродвигатель 11 с рычагом 14 и весами 13) и час­тоты вращения вала электродвигателя (тахометр12).

Рис. 2.2. Схема лабораторной установки.

Для заливки водой насоса и всасывающего трубопровода по­следний соединяется с вакуумным насосом, который создает необ­ходимый вакуум во всасывающем трубопроводе 3 перед пуском на­соса. Под разностью давлений на свободной поверхности поды в приемном резервуаре и во всасывающем трубопроводе 3 открыва­ется клапан 2 и вода заполняет трубопровод и насос.

Порядок выполнения работы и обработка опытных данных: 1. При закрытой задвижке 8 залить водой всасывающий трубопровод 3 и насос 1, а затем включить насос.

2. При режиме работы насоса, когда (Q=0) снять показания диф­ференциального манометра 6, вакуумметра 9, манометра 10, весов 13 и тахометра 12.

3. Создать не менее восьми различных режимов работы насоса с помощью задвижки 8, обеспечивая различную подачу вплоть до Qmax. При каждом режиме снимать показания приборов, перечис­ленных в п. 2. Результаты замеров записать в табл. 2.1.

4. Вычислить параметры, необходимые для построения напорной и энергетической характеристик.

       
   
 

Подачу насоса Q- по формуле

где С- постоянная диафрагмы ;

h-перепад давлений по дифманометру 6, мм. рт. ст.

           
     
 

Напор насоса Ноп- по формуле (2.5), в которой средние ско­рости движения жидкости в напорном и всасывающем трубопро­водах равны:

 

Здесь Qоп- подача насоса, м3/с;

 
 

dн, dв,- диаметры напорного и всасывающего трубопроводов, м. Мощность насоса Nоп - по формуле:

 
 

где М- крутящий момент на валу насоса, Н. м; w- угловая скорость вала насоса, рад/с; F- показания весов, н;

F0- показания весов при отключенном насосе, н; L- длина рычага, м; nоп- частота вращения вала насоса, об/мин.

               
   
     
 
 

Поскольку при каждом режиме работы частота nоп может от­личаться от номинальной nн, подачу Qоп, напор Ноп и мощность Nоп необходимо привести к величине nн по формулам подобия:

 

Если nоп = nн , то Q = Qоп ; H = Hоп ; N = Nоп.

Полезную мощность и КПД насоса вычислить по формулам (2.4) и (2.5).

Результаты вычислений записать в табл. 2.1.

Таблица 2.1

Измеряемые параметры Рассчитываемые параметры
pм, Па pв, Па   h, мм. рт. ст F, H nоn, об/мин
Hоn,

М

Nоn, квт Nn, квт Qоn, Л/С H, м N, квт Q, л/с h
                         
                                     

5. По данным табл. 2.1 построить графические зависимости H = f(Q), N = f(Q); h = f(Q).

Основные контрольные вопросы

1. Назовите технические показатели насоса.

2. Что такое подача насоса, идеальная подача и как она оп­ределяется при испытаниях?

3. Что такое напор насоса и как его определить по показани­ям приборов?

4. Что такое мощность насоса и полезная мощность?

5. Что такое КПД насоса? Какие потери учитывает КПД на­соса и его связь с другими КПД?

6. Что называется характеристикой насоса?

7. Что называется полем насоса Q-Н и связь его с КПД на­соса?

8. Показания каких приборов необходимо знать для опреде­ления мощности насоса и полезной мощности?

9. Как изменяются подача, напор и мощность насоса при из­менении частоты вращения рабочего колеса?

Литература к работе 2.1: 8, 20, 26, 41, 44, 58.

 

 


Поможем в написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой





Дата добавления: 2014-11-10; просмотров: 1933. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2022 год . (0.037 сек.) русская версия | украинская версия
Поможем в написании
> Курсовые, контрольные, дипломные и другие работы со скидкой до 25%
3 569 лучших специалисов, готовы оказать помощь 24/7