
- •Методические указания для проведения лабораторных и практических занятий
- •140102 «Теплоснабжение и теплотехническое оборудование» среднего профессионального образования
- •1 Перечень лабораторных и практических занятий
- •1 Основные теоретические положения
- •2 Приборы для измерения удельного веса и вязкости
- •3 Методика выполнения работы
- •4 Контрольные вопросы
- •Определение гидростатического давления
- •1 Основные теоретические положения
- •2 Приборы для измерения давления
- •3 Контрольные вопросы
- •Решение задач с применением основных законов гидростатики
- •1 Пример решения задачи
- •3 Контрольные вопросы
- •Экспериментальная проверка уравнения д.Бернулли
- •1 Основные теоретические положения
- •2 Описание экспериментальной установки
- •3 Методика проведения эксперимента
- •4 Регистрация опытных данных:
- •5 Выводы
- •6 Контрольные вопросы:
- •Решение задач с применением уравнения д.Бернулли
- •1 Пример решения задачи
- •2 Применяя уравнение д.Бернулли
- •3 Контрольные вопросы
- •Определение числа Рейнольдса по опытным данным при ламинарном и турбулентном режимах движения
- •1 Основные теоретические положения
- •2 Описание экспериментальной установки
- •4 Регистрация опытных данных
- •5.Контрольны вопросы
- •Решение задач по расчету сложного трубопровода, сифона, гидравлического удара
- •1 Расчет сложного трубопровода
- •2 Сифон
- •3 Гидравлический удар в трубах
- •4 Контрольные вопросы
- •Построение универсальной характеристики насоса и гидравлической сети, определение рабочей точки
- •1 Конструкция центробежного насоса и его основные параметры
- •2 Индивидуальная характеристика центробежого насоса
- •3 Описание лабораторной установки
- •4 Методика испытания центробежного насоса
- •5 Порядок проведения работы
- •6 Протокол измерений
- •7 Содержание отчёта
- •Изучение устройства насосного и вентиляционного оборудования энергетического предприятия
- •1 Конструкция центробежных вентиляторов
- •2 Характеристики и выбор центробежных вентиляторов
- •3 Вопросы для самоповерки
5 Порядок проведения работы
1 Ознакомиться с лабораторной установкой, измерительными приборами и инструкцией по выполнению лабораторной работы.
2 Произвести заливку насоса и всасывающего трубопровода.
3 Выпустить воздух из трубок манометра и вакуумметра через проливочные краны и закрыть краны.
4 Закрыть задвижку 11 в напорном трубопроводе 6.
5 Включить электродвигатель, снять показания приборов (манометра, вакуумметра, вольтметра, амперметра, ваттметра, и мотор - весов) и данные занести в протокол измерений.
6 Постепенно открывать задвижку 11, изменяя напор насоса. При фиксированном положении задвижки произвести замер подачи насоса по наполнению воды в мерный бак. При этом снять показания всех приборов. Опыт повторить 5-6 раз, устанавливая напор по шкале манометра через равные промежутки деления шкалы и данные замеров занести в протокол измерений.
7 После проведения последнего опыта, выключить приборы закрыть задвижку 11, выключить электродвигатель.
8 По данным протокола измерений заполнить таблицу № 1 данных испытаний и по ним построить индивидуальную характеристику насоса (рисунок 2).
6 Протокол измерений
Диаметр всасывающего трубопровода DB = 120 мм; Диаметр нагнетательного трубопровода DM=90 мм
№№ п\п |
Измеряемая величина |
№№ замеров |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
||
1 |
Давление, Рм ктс/сы1 (отсчёт по манометру) |
|
|
|
|
|
|
2 |
Ваккум, Рв кгс/см7) (отсчёт по вакуумметру) |
|
|
|
|
|
|
3 |
Расход воды, Q=A^ м3/с |
|
|
|
|
|
i |
7 Содержание отчёта
1 Цель работы.
2 Краткое изложение основных теоретических положений.
3 Принципиальная схема центробежного насоса.
4 Схема лабораторной установки, описание основных её элементов и методики проведения исследований.
5 Исходные данные исследования, протокол измерения и таблица опытных данных.
6 Индивидуальная характеристика насоса.
7 Выводы по работе.
Практическая работа № 5
Изучение устройства насосного и вентиляционного оборудования энергетического предприятия
Цель работы:
изучить конструкцию и характеристики центробежных вентиляторов;
изучить принцип действия и особенности конструкции центробежных вентиляторов, выполненных по различным аэродинамическим схемам
получение практических навыков по определению параметров центробежных вентиляторов
1 Конструкция центробежных вентиляторов
Вентиляторами называют гидравлические машины с рабочим органом в виде лопаточного колеса, предназначенные для перемещения воздуха или другого газа при потерях давления в сетях не свыше 1500 Па. В центробежном вентиляторе поток воздуха, поступающий во вращающееся лопаточное рабочее колесо, изменяет направление движения о осевого на радиальное, а в осевом вентиляторе направление потока не меняется.
Взаимозависимость основных параметров вентиляторов в соответствии с теорией подобия определяется при максимальном КПД безразмерным числом пу – критерием быстроходности
,
(46)
где Q – производительность, м/с;
Р – давление в Па, приведённое к стандартной плотности воздуха р = 1,2 кг/м3;
т- угловая частота вращения, 1/с.
Области применения центробежных вентиляторов соответствуют значения быстроходности пу< 100, а осевых - пу> 100.
Проточную часть вентилятора характеризует его аэродинамическая схема, где приведены все размеры, выраженные в процентах от диаметра D рабочего колеса. На рис. 1 приведена для примера аэродинамическая схема вентилятора Ц4-70.
Рисунок 1 Аэродинамическая схема центробежного вентилятора Ц4-70 (все размеры даны в % от диаметра колеса D)
Вентиляторы разных размеров и конструкций, выполненных по одной аэродинамической схеме относятся к одному типу. Основными элементами вентилятора являются входной патрубок, рабочее колесо и спиральный корпус.
Входной патрубок (рисунок 2).
Служит для подвода поступающего в вентилятор воздуха. Его форма и размеры характеризуются длиной LK, диаметром D к входногр отверстия, диаметром DK - входного отверстия, диаметром Do минимального по площади сечения. Диаметр Do называют диаметром входа в вентилятор. Рабочее колесо осуществляет передачу энергии от привода протекающему через вентилятор воздуху. При вращении рабочего колеса воздух, поступающий через входное отверстие, попадает в каналы между лопатками и под воздействием центробежной силы перемещается по этим каналам, собирается спиральным корпусом и направляется в его выпускное отверстие. Колесо обычно состоит из переднего и заднего дисков (рисунок 3), между которыми с одинаковым шагом установлены лопатки.. В ряде случаев используются колёса полуоткрытого типа без переднего диска. Размеры рабочего колеса характеризуются его диаметром D определяемым по концам лопаток. Диаметр рабочего колеса вентилятора, выраженный в дециметрах, соответствует номеру вентилятора. Так, вентилятор № 5 имеет диаметр рабочего колеса D = 0,5м. Задний диск рабочего колеса обычно выполняют плоским; передней диск может быть плоским или коническим.
Передние диски более сложной формы практически не применяются, Меридиональное сечение рабочего колеса характеризуется двумя параметрами: Bi - шириной на входе; в2 - шириной при входе на лопатки. Лопатки рабочего колеса обычно имеют цилиндрическую форму; их устана-ливают перпендикулярно плоскости заднего диска. Выходные кромки лопаток могут быть загнутыми вперед (D >90°) (рисунок 4), радиальными (D ^ 90°) и загнутыми назад (D 90°).
Рис.4 Формы лопаток рабочих колёс центробежных вентиляторов:
а - загнутая назад; б - радиальная; в - загнутая вперёд
Наиболее часто лопатки делаются загнутыми вперед, что позволяет уменьшать габариты вентилятора. В настоящее время выпускают вентиляторы и с лопатками загнутыми назад, что приводит к увеличению КПД и уменьшению шума, хотя габариты вентилятора несколько увеличиваются.
Входные кромки лопаток для обеспечения безударного входа потока воздуха следует всегда отгибать в направлении вращения (/?, < 90°). Лопатки могут быть тонкими (листовыми) или профильными. Желательно применение профилированных объемных лопаток.
Спиральный корпус. Для отвода в определенном направлении воздуха, выходящего из рабочего колеса, а также для частичного преобразования динамического потока воздуха в статическое служит спиральный корпус. Он обычно имеет постоянную ширину В (рисунок 5), несколько превышающую ширину рабочего колеса. Обечайка спирального корпуса чаше всего бывает очерчена или по логарифмической кривой или дугами окружности.
Вблизи рабочего колеса обечайка переходит в так называемый язык. Часть (спирального корпуса, ограниченную этим языком и являющейся продолжением обечайки плоскостью, выходной частью корпуса. Длиной выходного отверстия корпуса С и его шириной В, характеризует площадь выходного сечения вентилятора. В отдельных случаях вместо обычного спирального корпуса за рабочим колесом может быть установлен радиальный лопаточный или безлопаточный диффузор, а также корпус другого вида: с двумя и более выходными отверстиями и т.д.
Для присоединения вентилятора к сети на входе в вентилятор часто устанавливают входную коробку, на выходе из него - диффузор (рис.6). Последний обеспечивает также дополнительное преобразование динамического давления выходящего из спирального корпуса в статическое.
Для регулирования режимов работы вентилятора в ряде случаев применяют направляющего аппараты различных типов. Наиболее широкое распространение получили осевые направляющие аппараты, которые устанавливают обычно на входных патрубках вентиляторов. Центробежный вентиляторов в совокупности с входной коробкой, диффузором и направляющим аппаратом или с одним из этих элементов, составляет вентиляторную установку.
Рис. 6. Вентиляторная установка
1-диффузор; 2- центробежный вентилятор; 3-осевой направляющий аппарат; 4-входная коробка