3.3 Описание опытной установки

Испытания вихревого насоса производиться на стенде открытого типа (см. рис 3-1).

Стенд состоит из вихревого насоса 5,который соединен всасывающим 4 и напорным 7 трубопроводами с расходно-приемной емкостью 1.

В состав всасывающего трубопровода входит сложное сопротивление между точками B и D, состоящее из входа в трубопровод, двух поворотов на 90 и коротких прямых патрубков. Напорный трубопровод заканчивается гибким шлангом 10.

Вода из емкости 1 по всасывающему трубопроводу 4 через сложное сопротивление 1 и клапан 3 поступает в насос 5, проходит через его рабочие органы (рабочее колесо и каналы корпуса) и выбрасывается в напорный трубопровод 7 с регулировочным клапаном 6 и возвращается в расходно-приемную емкость 1 или поступает в мерную емкость 11 (во время измерения подачи насоса объемным методом).

Испытуемый вихревой насос типа «Спрут» (QV по европейской классификации) горизонтальный, одноступенчатый, моноблочный, с рабочим колесом закрытого типа и открытым каналом корпуса, имеющим 22 коротких лопатки с перегородкой посередине. Конструкция таких вихревых насосов была изучена при выполнение лабораторной работы №1. Насос предназначен для подачи воды и других чистых жидкостей, имеющих сходные с водой свойства в отношение вязкости и химической активности, с температурой до 85°С и применяется в судовых санитарных системах, в гидрофированных лебедках, различного назначения и в других судовых устройствах, требующих больших напоров при малых подачах.

Регулирование расхода жидкости в установке осуществляется изменением сопротивления изменением сопротивления напорного трубопровода с помощью клапана 6.

Для измерения давления насосом вакуума в потоке жидкости перед насосом стенд оборудован мановакууметром 8 и манометром 9, а для определения мощности потребляемой электродвигателем насоса из сети на стенде установлен ваттметр 15 или амперметр и вольтметр.

Для определения производительности насоса используется дроссельный расходомер - штатное сложное сопротивление, расположенное на всасывающем трубопроводе насоса - между точкам B и D.

Для измерения падения абсолютного давления потока на сложном сопротивлении служит микропьезометр 13 или дифференциальный микроманометр с наклонной трубкой и наклонная уровнемерная трубка 14.

Принцип действия и использование такого расходомера были изложены в методических указаниях к лабораторной работе №2.

В ходе выполнения работы пьезометр 13 используется как указатель режима работы установки и насоса по расходу во время частных опытов.

Измерение температуры жидкости производиться стеклянным термометром 13, опущенным в емкость или дистанционным лазерным термометром.

Основные паспортные параметры насоса:

Номинальная мощность N_дв=0,37 кВт

Номинальный ток I=1,2 А

Максимальный напор Н=36 м

Максимальная производительность Q=37 л/мин

Насос приводит в действие асинхронный двигатель переменного тока с мощностью 0,37 квт с частотой вращения n=49 об/сек.

3.4 Порядок выполнения работы

Перед началом испытаний проверить уровень воды в расходной емкости (он не должен быть ниже 100мм от верхней кромки). При недостаточном количестве на входе всасывающий трубопровод во время работы насоса с максимальной подачей может образоваться воронка и произойти подсос воздуха.

При использование для определения подачи градуировочного графика расходомера - сложного сопротивления, полученного при выполнение работы №2, установить уровень воды (а мм), при котором проводилась градуировка.

Учитывая, что минимальную мощность вихревые насосы потребляют при максимальной подаче, полностью открыть регулировочный клапан 6. Включить насос.

По общим правилам измерения давления перед началом испытаний необходимо удалить воздух из импульсных трубок манометров. Для этого открывается продувочный кран 9а.

Подводящая труба 8а вакуумметра заполняется водой путем всасывания ее вследствие вакуума в них из какой либо емкости при открытом продувочном кране на приборе (в случае коротких подводящих трубок продувка может не производиться, т.к. неточность измерения при этом будет незначительна).

После этого можно приступить к проведению испытаний. Необходимый режим работы насоса (его производительность) устанавливается путем изменения сопротивления трубопровода с помощью клапана 6.

При проведении энергетических испытаний лопастных нагнетателей принято первый замер снимать при нулевой подаче, т.е. при закрытом клапане 5. Постепенно открывая клапан 5 увеличивают его подачу до максимальной. При этом производят не менее 5 промежуточных замеров.

Достигнув максимальной производительности опыт продолжают в обратном направление , уменьшая производительность насоса до значении Q=0. Общее количество замеров должно быть не менее 10.

Частные режимы следует выбирать, ориентируясь на показания микропьезометра дроссельного расходомера 13.

Для предварительного выбора численных значений показаний пьезометра, обеспечивающих примерно равные интервалы по подаче между соседними частными режимами, рекомендуется воспользоваться методикой изложенной в методических указаниях к работе №2 (раздел «Градуировка расходомера-сложного сопротивления).

На каждом режиме при установившимся положении мениска воды в пьезометре 13 снимаются и записываются в таблицу 3-1 показания мановакууметра 8 и манометра 9,микропьезометра 13, ваттметра 15 (или амперметра и вольтметра).

При определении подачи объемным методом фиксируется время наполнения мерной емкости (показания секундомера) и объем жидкости в ней. Вода из мерной емкости должна полностью сливаться в расходную емкость до начала следующего опыта.

После окончания испытаний закрывается клапан 6, выключается насос, закрывается клапан 3.