Изучение работы водомерных узлов

Лабораторная работа проводится на лабораторном стенде (фото 5.1), принципиальная схема которого представлена на рис. 5.1. При проведении лабораторных работ необходимо соблюдать элементарные правила по эксплуатации насосного оборудования: рабочее колесо должно быть под заливом, а на двигатель не допускается попадание воды. При выполнении лабораторных работ одни определенные участки должны быть перекрыты запорной арматурой, а другие, наоборот, открыты для движения воды.

Фото 5.1. Общий вид лабораторной установки «Изучение работы водомерных узлов»

Целы изучить конструкцию водосчетчиков, устройство водомерного узла, выполнить поверку водосчетчиков, определить потери напора в водомерах при различных расходах.

Принципиальная схема лабораторного стенда

Рис. 5.1. Принципиальная схема лабораторного стенда:

  • 1 бак с исходной водой; 2 — насос; 3 — клапан запорный на всасывающем патрубке; 4 — клапан запорный на перепускном трубопроводе; 5 — клапан запорный на подачу; 6 — угол;
  • 7 крестовина; 8, 77 — клапаны запорные на магистрали водомерного узла 2 (ВУ-2); 9 — тройник; 10, 19 — контрольноспускной кран водосчетчиков ВУ-2 и ВУ-1; 12 — измерительная емкость с пьезометрической трубкой; 73 — клапан запорный на обводной линии; 14 — обводная линия; 75, 77 — клапаны запорные к манометру; 76 — манометр; 18, 20 — клапаны запорные на магистрали водомерного узла 1 (ВУ-1); 27 — перепускной трубопровод; К1 — трубопровод отвода стока от смывных бачков

Порядок выполнения работы

1. На лабораторном стенде (рис. 5.1, фото 5.1) представлены конструкции двух водомерных узлов. В первом водомерном узле установлен водомер калибром 15 мм (ВУ-1) длиной 90 мм, а во втором водомерном узле установлен водосчетчик такого же калибра (ВУ-2) длиной 110 мм. Таким образом, лабораторные эксперименты выполняются дважды — отдельно для каждого водомера.

Для поверки водомера ВУ-1 лабораторная работа выполняется по пунктам 2, 4, 5, 6, 7.

Для поверки водомера ВУ-2 лабораторная работа выполняется по пунктам 3, 4, 5, 6, 7.

В ходе работы должно быть оформлено 4 таблицы — две таблицы 5.1 и две таблицы 5.2 (отдельно для ВУ-1 и ВУ-2).

В ходе выполнения лабораторной работы необходимо построить графическую зависимость погрешностей измерения каждого водомера. Для этого проводится серия экспериментов (не менее 5 опытов) по определению фактических и показанных водомером объемов поданной насосом воды.

2. Для получения необходимых данных с ВУ-1 первоначально необходимо перекрыть клапаны запорные 4, 8,13,15,11,19, 21. Все остальные клапаны запорные должны быть открыты. В результате создается контур движения воды, представленный на рис. 5.2.

Принципиальная схема движения воды при поверке работы ВУ-1

Рис. 5.2. Принципиальная схема движения воды при поверке работы ВУ-1:

7 — бак с исходной водой; 2 — насос; 3 — клапан запорный на всасывающем патрубке; 4 — клапан запорный на перепускном трубопроводе; 5 — клапан запорный на подачу; 72 — измерительная емкость с пьезометрической трубкой; 73 — клапан запорный на обводной линии; 74 — обводная линия; 75, 77 — клапаны запорные к манометру; 16 — манометр; 78, 20 — клапан запорный на магистрали водомерного узла 1 (ВУ-1); 19 — контрольно-спускной кран водосчетчика ВУ-1; 27 — перепускной трубопровод

3. Для получения опытных данных с ВУ-2 необходимо перекрыть клапаны запорные 4, 18, 17, 15, 13, 10, 20, 21 (проверить). Все остальные клапаны запорные должны быть открыты. Таким образом, создается контур движения воды, представленный на рис. 5.3.

Принципиальная схема движения воды при поверке работы ВУ-2

Рис. 5.3. Принципиальная схема движения воды при поверке работы ВУ-2:

  • 7 — бак с исходной водой; 2 — насос; 3 — клапан запорный на всасывающем патрубке; 4 — клапан запорный на перепускном трубопроводе; 5 — клапан запорный для подачи; 8, 77 — клапаны запорные на магистрали водомерного узла 2 (ВУ-2); 9 — тройник;
  • 70 — контрольно-спускной кран водосчетчика ВУ-2; 72 — измерительная емкость с пьезометрической трубкой; 73 — клапан запорный на обводной линии; 14 — обводная линия; 75, 77 — клапаны запорные к манометру; 76 — манометр; 27 — перепускной трубопровод
  • 4. По завершении каждого опыта клапан запорный 5 прикрывать на 1/2 оборота.
  • 5. Перед началом эксперимента фиксируются показания объема ранее пропущенной воды через водосчетчик и уровень воды в измерительной емкости 12 по пьезометрической трубке. Включается насос, и вода перекачивается не менее 30 секунд из бака с исходной водой 1. Продолжительность опыта записывается в столбце 6 табл. 5.1. Фиксируются показания пройденной воды через водомер, а также уровень воды в измерительной емкости 12 по окончании опыта. Показания заносятся в табл. 5.1.

Таблица 5.1

Опытные данные для выполнения поверки работы водомерного узла

№ опыта

Первоначальные показания водомера, л

Показания водомера по окончании опыта, л

Первоначальный уровень воды в емкости 12, см

Показания уровня воды в емкости 12 по окончании опыта, см

Продолжительность опыта, Т, с

1

2

3

4

5

6

1

5

6. В дальнейшем полученные данные необходимо подвергнуть камеральной обработке, а расчеты свести в табл. 5.2. Объем поданной воды по водомеру определяется как разница показания водомера по окончании опыта и первоначального показания водомера (столбцы 3 и 2 табл. 5.1). Фактический объем поданной воды равен произведению площади зеркала воды в измерительной емкости 12, измеренной с помощью линейки и взятой в единицах измерения см2, на разность показаний уровня воды в емкости 12 первоначального уровня воды и по окончании опыта (столбцы 5 и 4 табл. 5.1) и деленное на 1000. Фактический расход определяется как отношение фактического объема поданной воды Уф к продолжительности опыта.

Таблица 5.2

Обработка экспериментальных данных

№ опыта

Объем поданной воды по водомеру, Ув, л

Фактический объем поданной воды, Уф, л

Фактический расход, 0 = Уф/Т, л/с

Погрешность, Е=(Уф-Ув)/ /Уф, д. ед

Потери напора, /г = $<22, м

1

2

3

4

5

6

1

5

7. По завершении опытов и обработке данных необходимо построить графическую зависимость изменения погрешности работы прибора от фактического расхода воды в виде рис. 5.4.

Погрешности при работе водосчетчиков

Рис. 5.4. Погрешности при работе водосчетчиков:

а — водосчетчика длиной 90 мм (ВУ-1);

б — водосчетчика длиной 110 мм (ВУ-2)

Потери давления в счетчиках И, м, при различных фактических секундных расходах воды, л/с, следует определять по формуле

где 8 — гидравлическое сопротивление счетчика, принимаемое согласно табл. 5.3.

Таблица 5.3

Диаметр счетчика, мм

Крыльчатые

15

20

25

32

40

50

Гидравлическое сопротивление счетчика, 5, м/(л/с)2

14,5

5,18

2,64

1,3

0,5

0,143

Диаметр счетчика, мм

Турбинные

65

80

100

150

200

250

Гидравлическое сопротивление счетчика, 5, м/(л/с)2

810 10-5

264-Ю"5

76,6-10-5

13 • 10-5

3,5 • 10-5

1,8 • 10-5

Потери давления в крыльчатых счетчиках не должна превышать 0,05 МПа, а в турбинных 0,025 МПа [2].

Вычертить графические зависимости, показывающие изменения потерь давления /1 (м вод. столба) от различных фактических расходов воды (2 (л/с).

Сделать вывод о целесообразности использования водомеров различных производителей.

Контрольные вопросы

  • 1. Назначение водомеров, места установки.
  • 2. Конструкция крыльчатых и турбинных водосчетчиков. Как они устанавливаются?
  • 3. Конструкция водомерных узлов.
  • 4. От чего зависит количество водомерных узлов в здании?
  • 5. Когда проектируется обводная линия водомерного узла?
  • 6. От чего зависит калибр водосчетчика водомерного узла?
  • 7. Каков алгоритм расчета потерь напора в водосчетчиках?
  • 8. Какие потери напора допускаются в крыльчатых и турбинных водосчетчиках при пропуске хозяйственно-питьевого и противопожарного расходов?

Тема б

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >