Теоретические основы работы

Задания практического курса по дисциплине

Лабораторные работы. Лабораторные исследования с графической и расчетной обработкой результатов и защитой полученных теоретических знаний и умений является обязательной составляющей практического курса «Гидравлические машины и насосные станции». Лабораторные работы могут проводиться только по согласованным графиком, в присутствии преподавателя или лаборанта. Для проведения лабораторной работы необходимо:

- пройти инструктаж по технике безопасности в лабораторной аудитории;

- понимать цель, теоретические основы и ход проведения соответствующей лабораторной работы (ознакомиться с ними следует к проведению работы с помощью данных методических указаний)

- для записи измерений и выполнения расчетов иметь журнал лабораторной работы (в виде распечатанных страниц 5-15 данных методических указаний по телефону) и данные из приложений 1, 2;

- для выполнения графической части иметь лист миллиметровой бумаги формата А4 (для выполнения лабораторных работ № 1, 3 и 5) и графики, полученные после выполнения предыдущих лабораторных работ.

Задачи для самостоятельного решения. Для выполнения этого пункта (может быть обязательным или желательным) следует использовать методические указания к выполнению контрольной работы по курсу «Гидравлические машины и насосные станции» ([1]), в которых достаточная информация для выбора варианта и решения соответствующих задач.

Реферат. Выполнение реферата может быть как обязательным для составления курса, так и необязательным - направленным на повышение знаний и умения труда с информационными источниками и соответствующее повышение итоговой оценки. Реферат о гидравлические или аэродинамические машины определенного типа может содержать: внешний вид, схему устройства определенной машины, описание принципа работы, отличий от насосов или воздуходувных машин других подобных типов, особенности маркировки, области применения, преимущества и недостатки гидравлических или аэродинамических машин данного типа и т.д.. В реферате следует указывать список использованной литературы. Тема реферата назначается в соответствии с номера варианта по таблице 7 (приложение 3).

 

Лабораторная работа №1.

Построение рабочих характеристик насоса на основе результатов его испытаний.

1.1. Цель работы: изучить процесс пуска и отключения динамического насоса, построить рабочие характеристики насоса Mini 60 на основе результатов его испытаний.

 

Теоретические основы работы.

Перед пуском вихревых насосов всасывающий трубопровод и внутреннюю полость корпуса насоса надо залить перекачиваемой жидкости. Существует несколько способов заливки насосов:

- из напорного трубопровода или водонапорного баке;

- отсасывание воздуха вакуум насосом или струйным насосом

- сквозь воронку, соединенную с воздушным краном насоса.

Заливка насоса из напорного трубопровода возможна, если на всасывающей линии установлены приемный клапан. Заливку продолжают до тех пор, пока из воздушного крана насоса не польется вода. Второй способ заливки применяют на крупных станциях.

Для заливки насосов, перекачивающих загрязненную жидкость, надо иметь приспособление, которое предотвращает попадание загрязнений в вакуум-насоса.

 

На практике встречаются три основные схемы установки вихревых насосов:

1. ось насоса выше уровня жидкости в приемном резервуаре или камере (насос работает с всасыванием):

2. ось насоса ниже уровня жидкости в приемном резервуаре (насос работает под заливом)

3. жидкость в приемном резервуаре находится под избыточным давлением.

Заливка насосов осуществляется только в первом случае. Во втором и третьем случаях заливка насосов указанными способами не выполняется: достаточно открыть задвижку на всасывающем трубопроводе.

Основными характеристиками вихревого насоса является зависимости:

Q - H, Q - N, Q - η, Q - Δh_ДОП (Н_{ДОП ВАК})

Напор (Н, м вод.ст.) действующей насосной установки (в зависимости от схемы), определяется по показаниям приборов по следующим формулам:

                                           (1.1.)

                                       (1.2.)

где: М2 - показания манометра на напорном трубопроводе, м вод.ст. (схема 1.1.)

М1 - показания манометра на всасывающем трубопроводе, м.вод.ст. (Схема 1.1.)

V - показания вакуумметра на всасывающем трубопроводе, м.вод.ст.

v₂, v₁ - скорости движения жидкости в напорном и всасывающем трубопроводах в местах установки измерительных приборов;

ΔZ - расстояние от оси трехходового крана манометра расположенного на напорной линии к оси трехходового крана манометра расположенного на всасывающей линии.

Подача насоса Q определяется по показаниям водомера, м³ / с:

                                                            (1.3)

где: W - объем жидкости, который определяется как разница между начальным и конечным свидетельством водомера (первоначальное свидетельство снимается через несколько секунд после установки регулировочного вентиля в подходящее для данного эксперимента положения, конечное - через время t после снятия первоначального), м3;

t - время, за которое через водомер проходит объем воды W, с.

Потребляемая электродвигателем насоса мощность Nдв определяется по показаниям комплекта электроизмерительных приборов:

Nдв = U · I                          (1.4)

где: U - напряжение согласно свидетельствам вольтметра, В;

I - сила тока по показаниям амперметра, А.

Полезная мощность, Вт:

N к = ρ · g · Q · H                           (1.5)

где: ρ - плотность жидкости, перекачиваемой кг / м3;

g - ускорение свободного падения, м / с2;

Q - подача насоса, м3 / с;

H - напор, м.

Коэффициент полезного действия насосного агрегата определяется как соотношение полезной мощности насоса к потребляемой мощности двигателя:

η_н.а. = N к / Nдв                                          (1.6)

Коэффициент быстроходности, об / мин.:

                                                  (1.7)

где: n - частота вращения насоса, об / мин;

Q_опт - оптимальная подача насоса, м3 / с;

Н_опт - оптимальный напор насоса, м.

(Оптимальные параметры определяются с помощью построенного в лабораторной работе графика, в соответствии с максимального КПД).

По коэффициенту быстроходности динамические насосы подразделяются на: вихревые (ns = 10-40), центробежные (тихоходные - 50-80, нормальные - 80-150 и быстроходные - 150-350), диагональные (ns = 350-500) и осевые (ns = 500-1500).