Работа насосов и водопроводной сети

Основные показатели, характеризующие работу насоса

Цель: установить влияние расходов воды О на динамику изменения напоров Н, мощности И, и коэффициента полезного действия (КПД) г] моноблочного насоса.

Основные рабочие параметры насоса — напор, подача, коэффициент полезного действия (КПД) и его мощность.

Напором насоса Н называется удельная энергия, которую получает жидкость от насосного агрегата. Под удельной понимается энергия, отнесенная к единице веса жидкости. Напор часто измеряется в метрах столба перекачиваемой жидкости. Однако часто напор также измеряется и в других единицах — атмосферах, барах, Паскалях.

Объем жидкости, перекачиваемый насосом в единицу времени, называется подачей насоса. Этот термин идентичен понятию «расход жидкости». Поэтому часто используют термин «расход насоса». Обозначается подача также буквой (2 (размерность О м3/ч, л/с и др.).

Мощность насоса И, Вт, — это мощность, потребляемая насосным агрегатом. Под полезной мощностью насоса 11П понимают количество энергии, которое передает насос жидкости в единицу времени:

Тогда мощность моноблока насоса-электродвигателя

где ц — КПД моноблока насоса-электродвигателя.

Потребная мощность двигателя ?7ДВ в ходе проведения лабораторной работы замеряется ваттметром (мультиметром).

При замере ваттметром = РУ, где РУ — показания ваттметра, Вт.

Описание установки

Стенд для изучения характеристик работы центробежных насосов (рис. 4.1) содержит следующие основные элементы: бак с водой 7, два насоса с приводными электродвигателями (2, 5), водосчетчик 17, манометры 12, 16 и мановакуумметры 8, 13, клапаны запорные (3, 4, 6, 7, 9, 10, 11, 14, 15, 18). Также в комплект лабораторного стенда входит ваттметр, с помощью которого с клемм насоса снимаются показания потребляемого тока, Вт.

Схема установки для испытания насосов

Рис. 4.1. Схема установки для испытания насосов:

  • 1 бак с водой; 2,5 — центробежные моноблочные насосы; 3, 4, 6, 7, 9, 10, 11,14, 15, 18 — клапаны запорные; 8, 13 — мановакуумметры;
  • 12, 16 — манометры; 17 — водосчетчик

Порядок проведения работы

Данная работа выполняется с использованием одного центробежного моноблочного насоса — 5. Поэтому клапаны запорные 3, 10, 11 должны быть в закрытом состоянии, а насос 2 отключен от электросети. В ходе проведения всех экспериментов показания мановакуумметра 8 и манометра 72 должны оставаться без изменений и равны нулю. Полностью открытыми должны быть клапаны запорные 6, 7, 14, 15, 18. Перед пуском электродвигателя центробежного насоса 5 необходимо убедиться, что его рабочее колесо насоса находится в позиции «под заливом» и воздух из него удален. Для этого необходимо бак 1 заполнить водой, а из насоса удалить воздух с помощью открывания винта для удаления воздуха (с последующим закрытием винта как удалится воздух и польется вода).

Для построения характеристик насоса необходимо выполнить не менее 5 экспериментов.

Проверяем, чтобы клапан запорный 18 на напорном трубопроводе был в закрытом состоянии. Выполнить пуск насоса (подать питание на электродвигатель). Пуск электродвигателя насоса при закрытом кране позволяет снизить нагрузку на электродвигатель (пусковой ток). При несоблюдении данного правила риск сгорания электродвигателя резко увеличивается.

1. Включить в работу насос, нажав кнопку «1» на щите управления (см. фото 4.1).

Фото 4.1. Фото установки для испытания насосов

  • 2. Снять показания (рис. 4.1):
    • — Рм, манометра 16;
    • Рмв, мановакуумметра 13;
    • — водосчетчика 17 (в первом опыте при закрытом клапане запорном 18 расход воды должен составлять <2 = 0 л/с);
  • — используя ваттметр, измерить потребляемую мощность электродвигателя Л7дВ;
  • 3. Показания экспериментов занести в табл. 4.1.
  • 4. Последующие опыты провести, повторяя пункты 2 и 3, но изменяя в каждом эксперименте степень открытия клапана запорного 18. В заключительном эксперименте проходное сечение клапана 18 полностью открывается.

Таблица 4.1

Показатели

Ед. изм.

Эксперимент

1

2

3

4

5

1

Показание манометра, Рм

кПа

2

Показание мановакуумметра, Рмв

кПа

3

Напор насоса, Н = РМ± Рмв/(р • ?)

м

4

Объем поданной воды насосом, Укон - Унач

л

5

Продолжительность эксперимента, С

с

6

Расход воды, 0 = (Укон - Унач)/1

л/с

7

Мощность моноблочного насоса, ЫП = РЯОН/ІООО

кВт

8

Показания ваттметра, ЫДВ

кВт

9

КПД моноблока насоса-электродвигателя, П=^п/ЛГда

Д-ед

Продолжительность работы насоса перед снятием показаний должна составлять не менее 30 секунд (для того чтобы установился режим работы насоса и электродвигателя).

Обработка экспериментальных данных

Если мановакуумметр показывает давление выше атмосферного, напор насоса Н, м, определяется как

Если мановакуумметр показывает давление ниже атмосферного, то напор насоса рассчитывается по формуле (4.2)

Расход воды, перекачиваемой насосом, определяется по формуле:

где Укон - Унач = V — объем воды, перекачанной насосом в период опыта, л.

Продолжительность каждого опыта Г должна составлять не менее 30 секунд.

Рассчитать мощность моноблочного насоса, кВт, по формуле

С помощью ваттметра замерить мощность, потребляемую электродвигателем Ыдв.

Определить КПД моноблока насоса-электродвигателя г] = = ^п/^дв-

Результаты экспериментов и расчетов занести в табл. 4.1.

Построить графические характеристики моноблочного насоса Н =/((?); N =/С<2) и г] =/((?) (рис. 4.2).

Опытные характеристики насоса

Рис. 4.2. Опытные характеристики насоса

Контрольные вопросы

  • 1. Назовите основные рабочие параметры насоса.
  • 2. Как определяется характеристика мощности (КПД, напора) насосного агрегата?
  • 3. Для чего строятся графические характеристики насосной установки?
  • 4. Что происходит с напором при увеличении расхода?
  • 5. Как меняется КПД насосного агрегата при изменении расхода воды?
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >