Гидравлика, пневмо - и гидропривод (стр. 4 )

4. Порядок выполнения работы.

4.1. Произвести частичную разборку центробежного насоса, выяснить
назначение отдельных элементов его, измерить радиусы входа и выхода жидкости R1 и R2 , ширину рабочего колеса b и угол b2 .

4.2. Изучить лабораторную насосную установку, пуск в ход и регулирование ее работы.

Перед пуском насоса необходимо проверить подготовленность рабочего места (нет ли лишних предметов, есть ли ограждения, заземления и т. д.). Для проверки правильности направления вращения включить насос на 20-25 с вхолостую, после чего остановить его. Подготовить насос к пуску: залить насос, закрыть задвижку на напорном трубопроводе, открыть задвижки на трубопроводе. Пустить насос и плавно открыть задвижку на нагнетательном трубопроводе. Во время работы насоса надо следить за плотностью сальника, температурой корпуса насоса и подшипников. Если сальник затянут нормально, он пропускает воду редкими каплями и температура его невысока. Останавливая центробежный насос, надо закрыть задвижку на напорном трубопроводе, выключить двигатель, закрыть краны у манометра и вакуумметра и на трубопроводах.

4.3.Произвести разборку объемных насосов, выяснить назначение отдельных элементов конструкции.

4.4. Измерить характерные размеры насосов, необходимые для вычисления рабочего объема. Собрать насосы с закреплением отдельных элементов.

5. Обработка экспериментальных данных.

5.1. Начертить эскиз рабочего колеса центробежного насоса с изображением в произвольном масштабе параллелограмма скоростей на выходе из рабочего колеса, приняв угол a2=8-150 из условия получения наивыгоднейшего к. п.д. насоса.

5.2. Окружную скорость на выходе из рабочего колеса вычислить по формуле

,

где n-частота вращения колеса в минуту (задается преподавателем).

5.3.Вычислить радиальную составляющую абсолютной скорости.

U2r=(0,1 ¸ 0,2)·U2

5.4.Вычислить теоретическое давление и подачу центробежного насоса.

рт=ρU2(U2-υ2r·ctgb2), ;

Qт=πD2·b2·υ2r·φ2, ,

где φ2 -коэффициент стеснения потока лопатками на выходе

(φ2= 0,9 – 0,95).

5.5.Сравнить расчетные данные с паспортными.

5.6.Начертить схему принципиального устройства пластинчатого насоса и

вычислить его рабочий объем.

5.7.Начертитъ схему шестеренного насоса, вычислить рабочий объем по

формуле

Wp=7m2·z·b и Wp=;

5.8.Результаты наблюдений занести в протокол (приложение 11.).

6.Контрольные вопросы.

6.1.Каково назначение рабочего колеса и спиральной камеры

центробежного насоса?

6.2.От каких величин зависит теоретический напор центробежного насоса?

6.3.Каковы относительные достоинства и недостатки шестеренных и

пластинчатых насосов?

6.4.Что называется рабочим объемом роторных насосов?

РАБОТА 12

ИСПЫТАНИЕ ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА

1.Цель работы. Снятие характеристики насоса при заданном постоянном числе оборотов рабочего колеса, изучение основ теории подобия лопастных насосов.

2.Общие положения.

Для построения характеристики необходимо определить напор, подачу, мощность и к. п.д. насоса при различных режимах его работы.

Подача насоса измеряется мерным баком или расходомером, установленным в напорном трубопроводе. Наиболее часто для этой цели применяют мерные диафрагмы, мерные сопла и трубы Вентури. Напор насоса Н равен разности значений полного напора жидкости за насосом и перед ним. Полный напор жидкости складывается из геометрического Z, пьезометрического и скоростного напора . Напор жидкости после насоса (сечение 2 на рис.18)

Напор жидкости перед насосом (сечение 1 на рис. 18).

Напор насоса

H = E2-El=(z2++)–(zl++)=(z2-zl)+(–)+.

Давление р2 измеряется манометром М. Трубка, соединяющая манометр с трубопроводом, заполнена жидкостью, вследствие чего манометр измеряет давление, отличное от давления в точке замера на величину hм, которая определяется замером в процессе выполнения лабораторной работы.

Рис. 18.

Введя эту поправку на положение манометра, получим величину абсолютного давления после насоса:

,

где - показание манометра в метрах подаваемой жидкости с введенной на систематическую погрешность поправкой (поправка вводится по тарировочному графику манометра);

Нaт - атмосферное давление в метрах столба жидкости.

При наличии на стороне всасывания вакуума давление р1 перед насосом измеряется вакуумметром В. Поправка на положение вакуумметра не вводится, так как соединительная трубка при продувке заполняется воздухом. Абсолютное давление перед насосом

,

где - показание вакуумметра в м подаваемой жидкости с введенной

поправкой на систематическую погрешность.

Отсюда, при наличии вакуума во всасывающей линии, напор насоса:

Обозначим через hBC=(z2–z1)+hM разность уровней установки манометра и точки включения вакуумметра. Получим

.

Разность скоростных напоров, входящая в приведенные ниже формулы:

где dH - диаметр напорного трубопровода, м;

dB - диаметр всасывающего трубопровода, м;

Q - подача насоса, .

Для измерения мощности, потребляемой насосом, пользуются электроизмерительными приборами, по которым определяют мощность электрического тока, питающего двигатель. Умножив эту мощность на к. п. д. двигателя, получают мощность на валу насоса.

3. Устройство экспериментальной установки.

Схема испытательной установки открытого типа изображена на рис. 19.

Рис. 19. Схема лабораторной установки.

Насосы 1 и 2 соединены по схеме, обеспечивающей возможность их изолированной, а также совместной работы. Насосы 1 и 2 засасывают воду из приемного резервуара 3 и подают ее по напорному трубопроводу 4 через мерную диафрагму 5 вновь в приемный резервуар. На напорном трубопроводе насоса 1 установлен манометр 6 и вентиль 7. По показаниям манометра определяется напор насоса, а по перепаду напора на жидкостном манометре 8-подача насоса. При помощи задвижки 10 производится регулирование режима работы насосов.

4. Порядок выполнения работы.

4.1. Практически ознакомится с принципом работы насоса и его основными техническими данными (приложение 13).

4.2. С помощью линейки определить диаметр рабочего колеса D и диаметр трубопровода.

4.3. Присоединить манометр 6 к насосу 1 и определить возвышение
манометра над точкой его присоединения hм.

4.4. Закрыть вентили 7 и 13 на напорном трубопроводе насосов 1 и 2.

4.5. Залить приемный резервуар 3 водой.

4.6. Включить двигатель насоса 1.

4.7 Открыть вентили 7, 9 и 10 на напорном трубопроводе и дать
поработать насосу некоторое время на максимальном расходе для того, чтобы полностью удалить воздух из насоса и трубопровода.

Примечание. Во избежание нагрева жидкости работа насоса при закрытых вентилях не должна превышать 3-5 минут.

4.8. Произвести испытание насоса при 7-9 режимах его работы. Первый
замер сделать при полностью закрытом регулировочном вентиле 10.
После каждого замера устанавливать новый режим работы насоса (новую
подачу). Новая подача устанавливается изменением открытия
регулировочного вентиля 10 и контролируется перепадом давления до и
после диафрагмы 5.

В каждом режиме измерить:

показания манометра 6;

показание вакуумметра 11;

перепад давления на диафрагме 5; частоту вращения вала насоса;

величину тока и напряжения.

Результаты замеров занести в протокол наблюдений (приложение 12).

5. Обработка экспериментальных данных.

5.1. Подача насоса Q определяется по тарировочному трафику мерной диафрагмы (приложение 16).

5.2.Вычислить напор насоса из уравнений

и

5.3. По показаниям вольтметра и амперметра определить мощность электрического тока, питающего двигатель, а затем и мощность насоса

N=uIη,

где η - к. п.д. электродвигателя.

Полученное значение мощности сравнить с теоретически подсчитанной по формуле

Nn = ρgQH,

и определить к. п.д. насоса

η=.

5.4. Построить характеристику насоса.

5.5.Произвести пересчет характеристики насоса для числа оборотов вала

насоса, заданного преподавателем. При пересчете определяется:

подача ;

напор

мощность

Контрольные вопросы.

6.1. Что называется объемной подачей насоса?

6.2. Как определяется давление насоса?

6.3. Как определяется полезная мощность насоса?
6.4.Что представляет собой характеристика насоса?

6.5. Приведите формулы пересчета характеристик лопастных насосов при изменении частоты вращения рабочего колеса и размеров насоса.

6.6. Перечислите основные правила эксплуатации лопастных насосов.

РАБОТА 13

ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ НАСОСОВ, ВКЛЮЧЕННЫХ ПАРАЛЛЕЛЬНО НА ОБЩИЙ ТРУБОПРОВОД