Насосы и воздуходувные станции. Лабораторный практикум
.pdf4.Режим работы насосов изменяют постепенным открытием вентиля 17 на общей напорной линии насосов.
5.При определенной степени открытия вентиля 17 на общей напорной линии насосов снимают показания манометров, ваку-
умметра, замеряют расход, силу тока и напряжение в сети (см. лабораторную работу № 3). Степень открытия вентиля изменяют шесть-семь раз. Последние показания снимают при полностью открытом регулирующем вентиле на общей напорной линии насосов.
Опытные данные заносятся в табл. 8, а для автономно работающего агрегата переписываются из табл. 6 лабораторной работы № 3.
Таблица 8
Опытные данные
|
Автономно работающий |
Параллельная работа |
|
||||||||||
№опыта |
насосный агрегат |
|
I и II насосных агрегатов |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
пьезометрам |
Р /кг |
Р /кг |
I |
U |
пьезометрам |
Р кг |
Р кг |
Р /кг |
I |
U |
|||
|
поперепад ммhD, |
показания приборов |
поперепад ммh,D |
показания приборов |
|||||||||
|
вак |
ман |
ам |
|
в |
ман |
ман |
вак |
ам |
|
в |
||
|
|
, см2 |
, см2 |
А, |
|
В, |
|
, 2 |
, 2 |
, см2 |
А, |
|
В, |
|
|
|
|
см/ |
см/ |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Полученные в результате исследований данные показаний измерительных приборов при работе одного насоса и параллель-
31
ной работе двух насосов используются для вычисления искомых параметров Q, H, N, h и построения рабочих характеристик (см. лабораторную работу № 3).
Обработка данных Результаты обработки опытных данных заносятся в табл. 9.
По параметрам опытных данных строятся графики рабочих характеристика автономно работающего насоса. Затем путем суммирования подач (удвоения расхода) при одинаковых значениях напора строится теоретическая напорно-расходная характеристика Q–Нг двух параллельно работающих насосов(рис. 5). На этот же график накладывается полученная опытным путем напорно-расходная характеристика Q–Н(I+II)г.
Таблица 9
Обработка данных параллельной работы насосов
|
|
|
|
|
|
Параметры |
|
||
|
Параметры работы насоса I или II |
параллельной |
Примечание |
||||||
№ опыта |
работы насосов |
||||||||
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
I и II |
||||
подача |
напор Н, м |
полезная |
потребля- |
h, % |
суммарная |
напор |
|||
насосов |
мощность |
емая |
подача |
насосов |
|||||
мощность |
насосов |
||||||||
Q, л/с |
Nп, кВт |
Н, м |
|||||||
N, кВт |
åQ, л/с |
||||||||
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
32
33
Рис. 5. Построение суммарной характеристики насосов при их параллельной работе
Контрольные вопросы
1.Объясните порядок включения опытной установки при параллельной схеме работы насосных агрегатов.
2.Объясните порядок выключения опытной установки при параллельной схеме работы насосных агрегатов.
3.Каким образом осуществляется смена режима работы насосных агрегатов при параллельной схеме работы?
4.Каковы величины давлений, создаваемые каждым насосным агрегатом (по показаниям манометров) при разных режимах, отличаются ли они (как, если отличаются)?
5.Дайте определение суммарной подачи насосов при параллельной схеме работы.
6.Дайте определение напора насосов опытной установки (формула).
7.Дайте определение потребляемой и полезной мощности насосов опытной установки (формула).
8.Дайте определение КПД работы насосных агрегатов.
9.Построение теоретической напорно-расходной характеристики Q–Н двух параллельно работающих насосов.
10.Построение суммарной рабочей характеристики Q–Н по опытным данным двух параллельно работающих насосов.
6.5. Лабораторная работа № 5 «Исследование последовательной работы насосов
на общую сеть»
Цель работы – получение суммарной рабочей характеристики двух последовательно соединенных центробежных насосов.
Последовательное соединение насосов применяется для повышения напора.
Методика проведения работы В ходе испытания опытным путем устанавливается
зависимость между производительностью и напором двух одинаковых центробежных насосов при их последовательном подключении к напорной линии. Строится на основе опытных
34
данных суммарная характеристика Q–Н двух последовательно соединенных насосов. Сравнивается с теоретической. Для построения суммарной теоретической характеристики Q–Н предварительно снимается характеристика Q–Н одного из автономно работающих насосов.
Порядок работы Для одного из насосов по опытным данным шести-семи
режимов строится характеристика Q–Н. Методика проведения испытаний для построения этой характеристики изложена в указаниях к лабораторной работе № 3. Результаты испытаний, взятые из табл. 6 лабораторной работы № 3, заносятся в табл. 10.
Строится теоретическая характеристика Q–Н насосов при их последовательной работе.
Проводится испытание насосов при их последовательной работеспоследующимпостроениемопытнойхарактеристикиQ–Н.
Для ввода насосов в последовательную работу первым пускается в работу I агрегат (см. рис. 2) при закрытых вентилях 5, 3, 1, 17 и 4 на всасывающей линии второго агрегата.
Таблица 10
Опытные данные испытания работы насосного агрегата I для построения индивидуальных характеристик по данным лабораторной работы № 3
№опыта |
Перепад по |
Показания |
Показания |
Показания |
|
|
|
||||
пьезометрам |
манометра |
вакуумметра |
ампер- |
вольт- |
|
Dh, мм |
Рман, кг/см2 |
Рвак, кг/см2 |
метра |
метра |
|
|
|
|
|
Iам, А |
Uв, В |
1 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
35
После стабилизации показаний манометра и вакуумметра I агрегата открывается полностью вентиль 5, и при закрытых вентилях 1, 3, 17 и 4 вводится в работу второй насос.
В табл. 11 заносятся показания приборов I агрегата из табл. 10, далее открывается вентиль 3 полностью, а вентиль 17 приоткрывается так, чтобы давление в трубопроводе соответствовало показаниям манометра I агрегата. Увеличивая степень открытия вентиля 17, для шести-семи режимов снимают показания манометра, амперметра и вольтметра II агрегата при одновременном выявлении производительности насоса. Опытные данные заносятся в табл. 11 для II агрегата.
Обработка данных
Для построения опытной характеристики Q–Н последовательно работающих насосов вычисляются значения полных суммарных напоров Н, которые развивают насосы.
Таблица 11
Опытные данные испытания последовательной работы насосов
|
Перепад по Dh, мм |
|
|
Агрегат I |
|
|
|
|
|
|
Агрегат II |
|
|
|
|
|||||
№ опыта |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
, кг/см2 |
, кг/см2 |
|
,А |
|
, кг/см2 |
|
, кг/см2 |
,А |
|
,В |
|||||||||
|
|
|
ам |
|
|
|
ам |
|
|
в |
||||||||||
показания |
|
ман |
|
вак |
показания |
I |
показания |
|
ман |
показания |
|
вак |
показания I |
показания |
U |
|||||
Р |
показания Р |
Р |
Р |
|||||||||||||||||
пьезометрам |
манометра |
|
вакуумметра |
|
амперметра |
|
манометра |
|
вакуумметра |
|
амперметра |
|
вольтметра |
|
||||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
36
Суммарный напор Н, создаваемый двумя последовательно включенными насосами, определяется по формуле:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, м.в.с., |
(6.14) |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
где |
– показание манометра на напорной линии II насосного |
|||||||||||
агрегата, кг/см2; |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
– показание вакуумметра на всасывающей линии первого |
||||||||||
насосного агрегата, кг/см2; |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
Z – расстояние между корпусами манометра, установленного |
||||||||||
на напорной линии II агрегата, и вакуумметром, установленным |
||||||||||||
на всасывающей линии I агрегата, м. |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
||
|
|
Подача |
насоса определяется по |
тарировочной кривой |
||||||||
в зависимости от перепада давления в шайбе 11, л/с. |
|
|
||||||||||
|
|
Вычисленные параметры последовательной работы насосов |
||||||||||
заносятся в табл. 12. Параметры работы I насосного агрегата |
||||||||||||
выписываются из табл. 7 лабораторной работы № 3. |
Таблица 12 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Обработка данных последовательной работы насосов |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Параметры |
||
|
опыта№ |
Параметры работы одного из насосов |
последовательной |
|
||||||||
|
|
напор |
|
|
|
|
|
работы насосов |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
подача |
|
м |
полезная |
потребляемая |
|
подача |
суммарный |
|
||
|
|
|
h, |
напор |
|
|||||||
|
|
насосов |
|
мощность |
мощность |
насосов |
|
|||||
|
|
|
Н, |
|
||||||||
|
|
Q, л/с |
|
Nп, кВт |
|
N, кВт |
% |
åQ, л/с |
насосов |
|
||
|
|
|
|
|
|
Н, м |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
37
По пересчитанным значениям параметров строится на одном графике сначала характеристика одного насоса, затем после построения характеристики Q–Н автономно работающего насоса производят графическое суммирование напоров, соответствующих одинаковым значениям параметра расхода, и далее по полученным точкам проводят кривую, представляющую собой искомую теоретическую суммарную характеристику Q–Н двух последовательно работающих насосов (рис. 6).
Рис. 6. Построение характеристики насосов при их последовательной работе
На этот график по данным табл. 12 наносятся суммарная характеристика последовательной работы двух насосов, полученная опытным путем.
38
В заключение производится сопоставление суммарной характеристики Q–Н последовательно включенных насосов, теоретической и опытной, построенной на основании показаний
приборов.
Отчет по данной работе составляется каждым студентом. Он должен состоять из следующих операций:
–краткого описания целевого назначения работы и порядка
еевыполнения;
–таблиц испытаний со всеми опытными и вычисленными
данными;
– нанесенных на общий график суммарных характеристик последовательно работающих насосов, построенных теоретическим и опытным путем.
На выполнение данной работы и составление отчета отводится три часа.
Контрольные вопросы
1.Объясните порядок включения опытной установки при последовательной схеме работы насосных агрегатов.
2.Объясните порядок выключения опытной установки при последовательной схеме работы насосных агрегатов.
3.Каким образом осуществляется смена режима работы насосных агрегатов при последовательной схеме работы?
4.Каковы величины давлений, создаваемые каждым насосным агрегатом (по показаниям манометров) при разных режимах, отличаются ли они (как, если отличаются)?
5.Дайте определение суммарной подачи насосов при последовательной схеме работы.
6.Дайте определение суммарного напора насосов при пос-
ледовательной схеме работы (формула).
7.Дайте определение потребляемой и полезной мощности насосов опытной установки (формула).
8.Дайте определение КПД работы насосных агрегатов.
9.Построение теоретической напорно-расходной характеристики Q–Н двух последовательно работающих насосов.
10.Построение суммарной рабочей характеристики Q–Н по
опытным данным двух последовательно работающих насосов.
39
7.ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
1.Какое назначение имеет насос?
1)машина, предназначенная для перекачивания жидкостей под напором;
2)механизм для передачи энергии исполнительному органу;
3)механизм для качественного изменения механической
энергии.
2. Назовите основной рабочий орган центробежного насоса:
1)корпус насоса;
2)вал насоса;
3)всасывающий патрубок;
4)рабочее колесо.
3.От какого параметра не зависит коэффициент быстроходности центробежного насоса?
1) частота вращения;
2) подача насоса;
3)скорость перекачиваемой жидкости;
4) напор, созданный насосом.
4.Каким из параметров определяется оптимальный режим работы насоса:
1) величиной потребляемой мощности;
2) величиной развиваемого напора;
3) максимальным значением КПД;
4) величиной подаваемого расхода.
5.По какой из формул можно определить полезную мощность на валу насоса:
1)







, кВт;
2)







, кВт;
3)









, кВт.
40
