Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Тема: Параметрические испытания центробежного насосаСтр 1 из 5Следующая ⇒ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к лабораторной работе 2.1
«ПАРАМЕТРИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА»
Калининград 2013 Тема: Параметрические испытания центробежного насоса Параметрические испытания проводятся с целью определения технических показателей (параметров) и характеристик насосов. 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 QT = Q +DQ (1) 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 (2) где pм, рв - показания манометра и вакуумметра, расположенных соответственно на напорном и всасывающем патрубках насоса, Па; Zм - превышение оси вращения стрелки манометра над точкой подключения вакуумметра, м; uн, uв - cредние скорости движения жидкости в напорном и всасывающем трубопроводах, м/с. Знак «минус» перед pв ставится в том случае, когда на входе в насос избыточное давление, т. е. насос работает в подпоре. 3. Мощность насоса N - мощность, потребляемая насосом. N = M×w, (3) где М,w- крутящий момент на валу и угловая скорость вала насоса. Полезная мощность NП - мощность, сообщаемая насосом перекачиваемой жидкости и определяемая зависимостью. NП = pQ = rgHQ. (4) Мощность насоса больше полезной мощности на величину потерь энергии. 4. КПД насоса h - отношение полезной мощности и мощности насоса . (5) 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. Гидравлические потери- потери, связанные с преодолением гидравлических сопротивлений в рабочих органах насоса. Объемные потери- потери, обусловленные утечкой жидкости из напорной 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 (6) 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 (7) 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 , (8) где DNУ - мощность, потерянная с утечками. Связь КПД насоса с другими частными КПД можно представить в виде: . (9) 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 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. 1 приведены характеристики насоса К 90/85 (4К-6) при n = 2900 об/мин для диаметра рабочего колеса D2 =272 мм и обточенного D2 =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 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 (тахометр 12). 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. Выбрать марку насоса заданную преподавателем. 2. При закрытой задвижке 8 залить водой всасывающий трубопровод 3 и насос 1, а затем включить насос. 3. При режиме работы насоса, когда (Q = 0) снять показания дифференциального манометра 6, вакуумметра 9, манометра 10, весов 13 и тахометра 12. 4. Создать не менее восьми различных режимов работы насоса с помощью задвижки 8 (параметр А), обеспечивая различную подачу вплоть до Qmax. При каждом режиме снимать показания приборов, перечисленных в п. 2. Результаты замеров записать в табл. 1. 5. Вычислить параметры, необходимые для построения напорной и энергетической характеристик. Подача насоса Q (л/с) определяется по формуле (10) где С - постоянная диафрагмы, размерность - л2,5 /с; h - перепад давлений по дифманометру 6, размерность - мм. рт. ст. Напор насоса Ноп определяется по формуле (2), в которой средние скорости движения жидкости в напорном и всасывающем трубопроводах равны соответственно (11) Здесь Qоп - подача насоса, м3/с; dн, dв, - диаметры напорного и всасывающего трубопроводов, м. Мощность насоса Nоп определяется по формуле (12) 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 (13) Если nоп = nн, то Q = Qоп ; H = Hоп; N = Nоп. Полезную мощность и КПД насоса вычислить по формулам (4) и (5). Результаты вычислений записать в табл.1. Таблица 1
5. По данным табл.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? Параметры установки: постоянная диафрагмы С = 0,7; DВ = DН =0,8 м; длина рычага L = 0,716 м; у = Zм = 0,34 м; показания весов при отключенном насосе F0 = 0. Отчет выполняется на типовых бланках и должен содержать тему, цель работы, основные формулы, схему установки, таблицу, графики и ответ на один контрольный вопрос по заданию преподавателя. Литература: 1. Башта Т.М. Объемные насосы и гидравлические двигатели гидросистем. М Машиностроение, 1974 г. 2. Лепешкин А.В. Михайлин А.А. Гидравлические и пневматические системы. М.: Изд.центр «Академия», 2004 г. 3. Шейпак А.А. Гидравлика и гидропневмопривод. М.:МГИУ, 2003 г. Характеристики используемых в работе насосов приведены в Приложении.
ПРИЛОЖЕНИЕ Насос К 8/18 (1,5 К-6, К 50-32-125) Горизонтальные электронасосные агрегаты с центробежным консольным одноступенчатым насосом с односторонним подводом жидкости к рабочему колесу для перекачивания чистой воды (кроме морской) с рН = 6-9, и других жидкостей, сходных с водой по плотности, вязкости и химической активности, содержащих твердые включения размером до 0,2 мм, объемная концентрация которых не превышает 0,1%. Насос исполнения ИСО.
Максимальная потребляемая мощность - 1.80 кВт
|