3.1 Подготовка установки к работе

Перед включением установки необходимо:

1. С помощью перемычек со штекерами обеспечить схему электриче­ских соединений в соответствии с рисунком 3.3 (на передней панели модуля электрического управления).

2. На модуле гидравлического управления закрыть вентили ВЗ, В4 и В5 (закрытие вентиля осуществляется путем вращения маховичка управле­ния по часовой стрелке). Вентиль В2 необходимо открыть (при управлении вентилями рекомендуется не прикладывать больших усилий).

3. Открыть вентиль В6 (в открытом положении рукоятка управления параллельна оси трубопровода).

Рисунок 3.3 - Схема электрических соединений (к лабораторной рабо­те №3)

3.2 Методика испытаний

После выполнения условий, описанных в п. 3.4.1, необходимо:

1. Включить электрическое питание стенда. Для этого тумблер «СЕТЬ» на модуле электрического управления необходимо установить в верхнее положение.

2. Провести экспериментальные исследования по определению рабо­чих характеристик насоса. Вначале, воздействуя на вентиль В2, необходимо определить максимальное давление, которое развивает насос (по манометру МН). Затем, разбив диапазон изменения давления насоса на 5 интервалов, провести 6 опытов. В каждом опыте давление должно быть постоянным.

Первый опыт следует начать с минимального давления насоса (то есть при минимальном сопротивлении сети, на которую работает насос). В каждом опыте необходимо измерять:

1. Давление на выходе насоса (по манометру);

2. Время прохождения через расходомер объема воды (объемом необходимо задаваться, принимая, например, (10 ).

3. Мощность , подводимую к электродвигателю (по ваттметру) (при определении мощности показание ваттметра необходимо умножать на 100, тогда мощность будем получать в ваттах).

Результаты измерений необходимо занести в таблицу.

Внимание: для избежания преждевременного выхода из строя насоса запрещается продолжительное время (более 30 сек) работать при максималь­ных давлениях, так как в этом случае может не быть протока воды через на­сос (это видно по расходомеру, стрелка которого в этом случае не движется). Отсутствие протока воды может приводить к перегреву насоса.

После проведения всех опытов необходимо отключить электрическое питание стенда и снять перемычки со штекерами с модуля электрического управления.

Обработка результатов

При обработке результатов исследований приняты следующие допу­щения:

1. давление на входе насоса принято равным атмосферному дав­лению (оснований для такого допущения два: наличие подпора жидкости на входе в насос, поскольку уровень воды в нижнем баке выше уровня располо­жения насоса; сравнительно низкие потери давления во всасывающем трубо­проводе);

2. вертикальные координаты на входе и выходе насоса равны между собой, то есть (не учитывается вертикальный размер насоса);

3. средние скорости течения жидкости на входе и выходе насоса рав­ны между собой, то есть

Подача насоса равна:

Мощность насоса

где - КПД электродвигателя (принять постоянным, равным 0,5). Напор насоса определяется из формулы (3.1), которая с учетом приня­тых допущений имеет вид:

Примечание - Давление необходимо в формулы подставлять в паскалях (Па).

Полезная мощность насоса

КПД насоса равен:

Результаты вычислений необходимо занести в таблицу 3.1, а затем построить рабочие характеристики насоса: , и

Результаты исследований

По мере открытия запорной арматуры подача насоса увеличивается, напор насоса уменьшается.

Открывая вентиль, тем самым увеличивая проходное сечение, увеличиваем подачу насоса. С увеличением подачи соответственно и увеличивается полезная мощность насоса до определенного значения подачи, оптимального для данного насоса. При дальнейшем увеличении подачи полезная мощность уменьшается.

КПД насоса увеличивается по мере открытия запорной арматуры и достигает максимального значения при оптимальном для данного насоса значении подачи.

Наименование измеряемой и вычисляемой величины	Еденица измерения	Опыт №1	Опыт №2	Опыт №3	Опыт №4	Опыт №5	Опыт №6
Рн- давление на выходе насоса	МПа	0,12	0,178	0,236	0,294	0,352	0,41
	кгс/cм2	1,2	1,78	2,36	2,94	3,52	4,10
	Па	120000	178000	236000	294000	352000	410000
W-объем воды проходящей через расходомер	м3	0,01	0,01	0,01	0,01	0,01	0
t-время прохождения объема W	С	14	16	19	26	35	37
Nэл- мощность на входе электродвигателя	Вт	825	800	790	745	710	655
Q-подача насоса	м3/с	0,0007	0,0006	0,00052	0,00038	0,00028	0,00027
	м3/ч	2,52	2,16	1,89	1,38	1,026	0,972
N-мощность насоса	Вт	412,5	400	395	372,5	355	327,5
	кВт	0,4125	0,4	0,395	0,3725	0,355	0,3275
Н-напор насоса	м	12,24	18,16	24,09	30	35,92	41,84
Nп- полезная мощность насоса	Вт	84,00	106,80	124,14	112,89	100,32	110,70
КПД насоса	%	20,36	26,70	28,39	30,30	28,26	33,80

1Вт=0,10 кгс*м/c

0,12МПа=120000 Па=1,2 кгс/cм²

Q=W/t=0,01/14=0,0007 м³/c=2,52 м³/ч

N=N_эл*КПД = 825*0,5=412,50 Вт=0,4125 кВт

N_п=р_н *Q=12000*0,0007=840 кгс*м/c =84 Вт

Н=p_н/ρg=120000/(1000*9,8)=12,24 м

КПД= (N_п /N) *100%=(84/412,50)*100=0,2036*100=20,36%

Вывод:

В результате проведения данной лабораторной работы мы определили основные технические показатели и характеристики центробежного насоса, используемого на экспериментальной установке. Пришли к заключению, что данный насос подобран не верно. Напор насоса необоснованно завышен. Насос обладает малым КПД и малой полезной мощностью.