МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

ГЛАВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ, НАУКИ И КАДРОВ

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

«БЕЛОРУССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ»

Кафедра гидротехнических сооружений

и водоснабжения

Насосные станЦии

Методические указания к лабораторным работам

Для студентов специальности С 1-74 05 01 – мелиорация и

водное хозяйство

Горки 2007

Одобрено методической комиссией факультета мелиорации и водного хозяйства 09.04.2005.

Составил ассистент Д. М. Л е й к о.

УДК 631.6 + 626.8

Насосные станции: Методические указания/ Белорусская государственная сельскохозяйственная академия; Сост. Д. М. Л е й ко. Горки, 2007.

Приведены схемы и описания лабораторных установок, указания по выполнению задании, вопросы для самоконтроля.

Для студентов специальности С 1-74 05 01 – мелиорация и водное хозяйство.

Рис. 15. Таблиц 17.

Рецензенты канд. техн. наук, доценты М.А. Жарский, П.Л. Макаренко

©Составлено. Д.М. Лейко, 2007

Учреждение образования «Белорусская государственная

сельскохозяйственная академия»

Введение

Н астоящие указания являются переработанным вариантом «Методических указаний к лабораторным работам», которые были составлены В.В. Горбачевым и В.П. Круковским (БСХА, Горки, 2000).

Методические указания содержат рекомендации для выполнения девяти лабораторных работ по первой части дисциплины «Насосные станции». В каждой работе приводится схема лабораторной установки и дается ее описание. Далее излагаются необходимые понятия, описывается последовательность выполнения работы и приводятся основные расчетные формулы.

В конце каждой работы приведены формы таблиц, которые каждому студенту следует вычерчивать в тетради и заполнять их в процессе выполнения лабораторных работ. Кроме того, там же помещены вопросы для самоконтроля знаний по изучаемому разделу дисциплины. Этот самоконтроль можно провести также с помощью персонального компьютера в ЭВЛ факультета, где на эти же вопросы ПЭВМ дает пояснения.

Следует отметить, что часть работ (2 и 9) выполняется с помощью стенда в учебном кабинете, на который по ходу изложения имеются ссылки (см. стенд).

Работа 1. Параметры насосной установки и правила ее эксплуатации

Насосная установка (рис. 1) состоит из водозаборного устройства (нижний бьеф НБ, всасывающего трубопровода 1, самого насоса 2, напорного трубопровода 3, водоприемного устройства (верхний бьеф ВБ), запорной 4 и измерительной арматуры 5 (мановакуумметр МВ или вакуумметр В) и 6 ( манометр М ).

Рис. 1. Схемы насосной установки : а) с положительной высотой всасывания;

б) с отрицательной высотой всасывания.

1. Основные параметры насосной установки

1. Расход (производительность, подача) – объем воды, проходящей через напорный патрубок насоса в единицу времени ( Q, л/с; м³/с; м³/ч). На установке расход замеряется при помощи расходомера или мерного водослива.

2. Напор – разность полных удельных энергий на выходе и входе, выраженная в метрах водяного столба перекачиваемой жидкости. Тратится эта энергия на преодоление высоты подъема и сопротивления трубопровода, т.е.

, (1)

где Н – напор насоса, м;

Н_г – высота подъема жидкости, или геодезический (геометрический) напор, т.е. расстояние по вертикали между уровнями воды в НБ и ВБ;

h _т – сопротивление трубопровода, т.е. сумма потерь напора ( местных и по длине) во всасывающем и нагнетательном трубопроводах.

По показаниям приборов, установленных на действующей насосной установке, напор определяется по формуле

(2)

где  показания манометра, м;

 показание мановакуумметра с учетом знака;

z – расстояние по вертикали между точками замера вакуумметрического и манометрического давления;

  коэффициент кинетичности. Для турбулентного движения жидкости  = 1,05;

V_в и V_н – скорости во всасывающей и нагнетательной трубе, определяемые по формуле

V = Q / ω, (3)

здесь ω – площадь сечения трубы.

Так как разность скоростных напоров невелика, то ею можно пренебречь, и формула (2) примет следующий вид:

(4)

Мощность насосной установки может быть потребляемой, эффективной (Nе), т. е. полученной от двигателя, и полезной (N_пол), отдаваемой жидкости.

Потребляемая мощность определяется при помощи ваттметра, эффективная − по графику N = f ( W ), а полезная − по формуле

, кВт, (5)

а для воды , кВт, (6)

где Q – расход, м³/с.

3. Коэффициент полезного действия (η) показывает долю энергии, отданной жидкости насосом, по отношению к полученной, т.е.

. (7)

Коэффициент полезного действия (КПД) может выражаться и в долях от единицы.