 |
Определение полного напора
|
|
|
|
Печатается по решению редакционно-издательского совета СамГТУ
УДК 656.13.07
Насосы и компрессоры: Методические указания к лабораторным работам / Самар. гос. техн. ун-т; Сост. А.А. Уютов. Самара, 2010. 19 с.
Рассматриваются назначение, устройство, определение основных характеристик и различных методов регулирования основных лопастных насосов на примере испытательного стенда H128B7W.
Методические указания предназначены для студентов специальности 130603.
Ил. 3. Библиогр. назв.
Составитель: канд. техн. наук А. А. Уютов.
Рецензент
Лабораторная работа №1
ИЗУЧЕНИЕ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ НАСОСОВ
Цель работы: Изучение назначения, устройства, определение основных характеристик и различных методов регулирования центробежных насосов на примере испытательного стенда H128B7W.
Назначение, устройство и порядок работы испытательного стенда H128B7W
Рис. 1
Общие сведения
Учебная установка H128D/W (рис.1) представляет собой модульную группу, предназначенную для проведения полнофункциональных испытаний четырех последовательно подключенных водяных насосов промышленного типа.
Каждый насос рассматривается отдельно, при этом можно получить следующие данные:
• частота вращения
• подача
• давление подачи
• давление всасывания
• потребляемая мощность
Специальное устройство позволяет осуществлять индивидуальный привод всех насосов от одного двигателя постоянного тока с плавно регулируемой скоростью.
Имеются два типа насосов:
• со стандартной головкой
• с прозрачной головкой
Модульная структура групп позволяет получить несколько конфигураций, насосы со стандартной и прозрачной головкой можно объединять с моторами постоянного и переменного тока. Агрегат используется совместно с системой сбора и анализа данных для персонального компьютера, называемой SAD/H128D/W, измерения можно проводить автоматически, а затем строить графики на дисплее или распечатывать их, сохранять результаты экспериментов на диске или распечатывать их. Система SAD/H128D/W описана в отдельной спецификации.
|
|
|
Состав
Базовая система состоит из:
• Базовой группы водяных насосов (модуль А) - код 936801
• базовой группы водяных насосов с прозрачными головками (модуль Е) - код 936805 (альтернатива модулю А)
• электродвигатель переменного тока (модуль С) - код 936803
• электродвигатель постоянного тока (модуль D) - код 936804 (альтернатива модулю С)
Кроме того, имеются следующие дополнительные блоки:
• Группа последовательного или параллельного подключения насосов (модуль G) - код 936807
• Группа для изучения потери давления в водяном контуре (модуль Н) - код 936808
• Стробоскоп для визуального изучения явления кавитации - код 901521 (только совместно с модулем Е).
Описание
Базовая группа (рис. 2) водяных насосов (модуль Е) - код 936803
• рама на тележке из нержавеющей стали
• многоступенчатый насос (Р1)
* рабочая частота вращения - 2900 об/мин. о мощность - 0,55 кВт о подача — 20-70 л/мин о напор - 18 - 37,5 м вод.ст.
• турбонасос
* рабочая частота вращения - 2900 об/мин.
* мощность 0,3 кВт
* подача - 6,3 - 31,5 л/мин.
* напор — 15 - 36 м вод.ст.
• центробежный насос с открытой крыльчаткой (Р4)
* рабочая частота вращения - 2900 об/мин. о мощность 0,3 кВт о подача 25 - 80 л/мин о напор - 9 - 13 м вод.ст.
• самовсасывающий насос с открытой крыльчаткой (Р5)
* рабочая частота вращения – 2900 об/мин.
• резервуар для хранения из нержавеющей стали емкостью 100 л, с запорным вентилем и возможностью перемещения вверх/вниз для проведения испытаний под давлением выше/ниже номинального
|
|
|
• калиброванный бак (SM) из нержавеющей стали емкостью 40 л, с переливом, сливным вентилем, подающей трубкой
• манометр (ра)
• манометр всасывания (ps)
• регулятор потока (VR)
Рис. 2
Масса и габаритные размеры
• модуль Е: 2000x850x1950 мм
• Модуль D (мотор в сборе): 200x300x300 мм
• Пульт управления: 350x500x400 мм
• Масса: 300 кг
2. Измерение и расчёт характеристик насоса
Общие сведения
Учебная установка предназначена для определения следующих параметров:
• Напор
• Гидравлическая мощность КПД
• Высота столба над всасывающим насосом
Чтобы начертить характеристические кривые этих параметров, необходимо экспериментально определить следующие величины:
• давление подачи (Pd) и давление всасывания (Ps) насоса
• напор, создаваемый насосом (Q)
• момент силы, приложенный к валу насоса (Т)
• скорость вращения мотора (n)
Эти величины необходимо ввести в таблицы, приведенные в приложении. Исследование таблиц данных показывает, что электрические параметры мотора, то есть, напряжение и ток, не измеряются. Измерение этих параметров позволяет оценить потери мощности и вычислить общий КПД системы мотор-насос. Эти величины (напряжение и ток) можно измерить на установке, но они окажутся гораздо больше предполагаемого разумного значения из-за низкого собственного КПД используемого мотора постоянного тока. Это связано с особыми требованиями, которым должна удовлетворять установка. Поэтому измерение этих величин не существенно, хотя при необходимости установка позволяет это сделать.
Определение полного напора
После запуска насоса можно определить динамический напор подачи и всасывания с помощью следующих соотношений:
(Ha)din = (Ha)stat - Сумма потерь
(Hm)din = (Hm)stat + Сумма потерь
Сумма потерь всасывания и подачи определяется по показаниям двух манометров. Чтобы выразить через напор показания, выраженные через давление, воспользуйтесь соотношением:
где: р – давление на выходе, измеряется в барах (1 бар = 105 Н/м2); γ = 9,81·103(Н/м3)
И, следовательно, напор насоса дается выражением:
Нt = (Нт)s – (Ha)stat + (рd + р s)· 10 [м]
где: ps — показание манометра всасывания; pd — показание манометра подачи (рис.3)
Кроме того, в этой формуле все члены должны учитываться со своим знаком.
|
|
|
Рис. 3 Схема определения полного напора
|
|
|
