Министерство образования и науки Российской Федерации

Магнитогорский государственный технический университет

им. Г.И.Носова

Кафедра химической технологии неметаллических материалов

и физической химии

Снятие и построение характеристик центробежного насоса

Методические указания к лабораторной работе по курсу

«Процессы и аппараты химической технологии» для студентов всех форм обучения специальностей 240403, 240304 и по курсу «Техническая термодинамика и энерготехнология» для специальности 200503 .

Магнитогорск

2008

Составитель В. В. Вейнский, А.В.Горохов

Определение гидравлических сопротивлений в трубопроводах: Методические указания к лабораторной работе по курсу «Процессы и аппараты химической технологии» для студентов всех форм обучения спец. 240403 и 240304 и по курсу «Техническая термодинамика и энерготехнология» для спец. 200503. Магнитогорск: МГТУ, 2008. 10 с.

© Вейнский В. В.,

Горохов А.В.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

1.Определить полный напор (Н), производительность (Q), полезную мощность (N_n) и коэффициент полезного действия (η) центробежного насоса.

2. Построить характеристику центробежного насоса (Н_н = f (Q)) и характеристику сети (H_с = f (Q)).

3. Найти рабочую точку насоса.

4. Построить графики зависимости N_n = f (Q).и η = f (Q).

1. Теоретическая часть

1.1. Общие сведения

Центробежный насос состоит из одного или нескольких рабочих колес, вращающихся в корпусе.

Рабочее колесо состоит из двух дисков, соединенных между собой лопатками (перегородками). При вращении рабочего колеса жидкость, находящаяся между лопатками, также приводится во вращение вместе с колесом. При этом каждая частица жидкости перемещается по сложной траектории:

а) центробежная сила отбрасывает жидкость от центра и заставляет ее двигаться радиально, вдоль лопатов от оси колеса к периферии;

б) увлекаемая лопатками вращающегося колеса жидкость, помимо радиальной скорости, приобретает еще и окружную скорость, одинаковую со скоростью колеса.

Так как окружная скорость на периферии колеса больше, чем у входа на лопатки, то абсолютная (равнодействующая) скорость жидкости на выходе из колеса становится больше, чем на входе. Таким образом, жидкость, проходящая через рабочее колесо центробежного насоса, приобретает добавочное количество энергии.

Жидкость с периферии рабочего колеса поступает в специальный спиральный канал. Этот канал в виде улитки кольцом охватывает рабочее колесо. Увеличивающееся к выходному патрубку поперечное сечение канала приводит к плавному снижению большой скорости, полученной жидкостью в рабочем колесе, до нормальной скорости в трубопроводе. При этом часть кинетической энергии жидкости переходит в потенциальную, что сопровождается увеличением давления (напора).

Для создания высоких давлений применяют многоступенчатые насосы, имеющие несколько рабочих колес, соединенных последовательно в корпусе насоса. Жидкость, выходящая из первого колеса, с помощью направляющего аппарата движется во второе рабочее колесо, затем в третье и т.д. Напор, развиваемый многоступенчатым насосом теоретически равен напору одного колеса, умноженному на число колес.

При вращении рабочего колеса в его центральной части, освобождающейся от жидкости, образуется пониженное давление. Вследствие разности давлений (на свободной поверхности жидкости в расходном резервуаре и центре рабочего колеса) жидкость из расходного резервуара непрерывно поступает в насос. В приемный резервуар жидкость поступает за счет разности давлений на свободной поверхности жидкости в приемном резервуаре и на концах лопаток рабочего колеса.

Центробежные насосы, если они не стоят «под заливом», перед пуском необходимо заливать перекачиваемой жидкостью. А чтобы заливаемая жидкость могла удержаться в насосе. На нижнем конце всасывающей трубы устанавливают обратный клапан или задвижку.