5. Техника безопасности при работе на установке

При выполнении работы необходимо соблюдать требования, изложенные в инструкции по технике безопасности в лаборатории «Гидравлика и гидравлические машины» кафедры МАХПП.

Кроме этого следует обратить внимание на следующие требования:

а) запрещается нажимать кнопки, вращать маховики вентилей и других элементов установки, не относящихся к проведению данной лабораторной работы;

б) при заполнении емкости водой из водопровода необходимо контролировать ее уровень во избежание перелива воды через верхний край сосуда;

в) перед пуском насоса следует обязательно убедиться в том, что кран 26 закрыт;

г) запрещается подходить к задней крышке работающего электродвигателя насоса лицам в одежде с развевающимися полами, во избежание захвата концов одежды лопастями находящегося под кожухом вентилятора.

6. Методика проведения работы

Перед началом работы открытием вентиля 4 на линии подвода воды производится заполнение емкости 2 до заданного уровня. При этом кран 5 слива в канализацию должен быть закрыт.

После этого открывается вентиль 6 на линии всасывания, производится заполнение насоса 1 водой и с помощью пусковой кнопки 18 насос включается в работу. Чтобы потребляемая при пуске мощность была минимальной, пуск насоса осуществляется при закрытом вентиле 7. Перед пуском насоса необходимо убедиться в том, чтобы кран 8 был открыт, а кран 9 – закрыт.

Для построения комплексной характеристики необходимо испытать насос на различных режимах его работы. Режим работы насоса изменяется с помощью вентиля 7 через равные интервалы производительности от нуля до максимума. При этом истинные значения производительности насоса находятся с помощью закрепленного на приборном щите тарировочного графика вторичного прибора 12. Для семи–восьми различных значений производительности снимаются показания манометра 13, мановакуумметра 14, ваттметра 17 и логометра 16. Тахометром замеряется число оборотов вала насоса. Полученные данные заносятся в таблицу отчета.

После выполнения всех необходимых замеров насос выключается, открывается кран 5 и вода из емкости 2 сливается в канализацию.

7. Методика обработКи опытных данных

Для построения комплексной характеристики насоса необходимо обработать данные каждого из опытов по следующей методике.

Полный напор насоса Н (м), представляющий собой разность напоров при выходе из насоса и при входе в него, определяют следующим образом:

(5)

где р_н и р_в – давления в нагнетательном и всасывающем патрубках насоса (для проведения расчетов можно подставлять в уравнение показания манометра и мановакуумметра с учетом знака), Па; w_н и w_в – скорости потока жидкости в нагнетательном и всасывающем патрубках, м/с;  – плотность перекачиваемой жидкости (воды), кг/м³; g = 9,8 м/с² – ускорение силы тяжести; z_н – z_в = 0,25 м – разность нивелирных высот установки манометра и мановакуумметра.

Поскольку диаметры всасывающего и нагнетательного трубопроводов в точках отбора давлений равны между собой (d_н = d_в = 0,05 м), то уравнение (5) примет вид

(6)

Мощность, подводимая к насосу, определяется как

, (7)

где N_э – мощность, потребляемая электродвигателем (показания ваттметра), Вт; _э =0,85 – КПД электродвигателя; _пер = 0,98 – КПД передачи (муфты) от вала двигателя к валу насоса.

Полезная мощность насоса вычисляется по формуле

(8)

где Q – производительность насоса, м³/с.

Коэффициент полезного действия насоса подсчитывается по формуле (3).

Поскольку при испытании насоса число оборотов рабочего колеса не поддерживается строго постоянным, необходимо все подсчитанные величины привести к одному наиболее часто повторяющемуся в опытах числу оборотов n_ном. Пересчет ведется по следующим формулам:

(9)

(10)

(11)

где Q_ном, H_ном, N_ном – соответственно производительность, напор и мощность насоса при номинальном числе оборотов рабочего колеса.

Подводимая и полезная мощности пересчитываются по одной и той же формуле (11). Коэффициент полезного действия при приведении к одному номинальному числу оборотов не изменяется.

По результатам вычислений строится комплексная характеристика для постоянного числа оборотов. По характеристике определяется оптимальный режим работы, и по формуле (4) вычисляется коэффициент быстроходности насоса.