Методические рекомендации для выполнения лабораторных работ по дисциплине "Гидравлика и гидромеханизация сельскохозяйственных процессов", страница 6

Насосы представляют собой гидравлические машины, назначением которых является передача жидкости энергии для перемещения ее по трубопроводам. Основными рабочими параметрами насосов являются производительность - Q , напор - Н, мощность - N, полный к.п.д. - ,  высота всасывания - hвс.

Производительность Q - объем жидкости, перемещаемой насосом  в единицу времени.

Напор Н - энергия, сообщаемая насосом единице веса перемещаемой жидкости.

Мощность N - работа, производимая насосом в единицу времени.

Полезная мощность насоса определяется по формуле:

,   кВт.                (1)

Потребляемая насосом мощность N (мощность на валу насоса) превышает полезную мощность на величину суммарных потерь в насосе.  Эти потери – гидравлические, механические и объемные, оцениваются полным к.п.д.  насоса .

Полный к.п.д.  насоса равен отношению полезной мощности насоса к потребляемой им мощности двигателя:

,                              (2)

Потребляемую насосом мощность определяется:

, кВт                   (3)

Высота всасывания – подразделяется на вакуумметрическую hвак и геодезическую hвс.

Вакуумметрическая высота hвак - характеризует степень разрежения, возникавшего у входа в насос и зависит от атмосферного давления, температуры и объемного веса перекачиваемой жидкости, величины потерь напора во всасывающей линии насоса, конструктивных особенностей и т.д.

Геодезическая высота hвс - определяет высоту установки оси насоса над уровнем жидкости.

Изготовленные на заводах насосы подвергаются стендовом испытаниям. Задача стендовых испытаний – определение рабочих характеристик насосов.

 Рабочей характеристикой насоса называется зависимость напора Н, мощности на валу насоса N и его к.п.д. , от производительности  Q, при постоянном числе оборотов. На pисунке 5.1 представлена рабочая характеристика насоса К-20/30 (2К-6) при п= 2900 об/мин. Максимальное значение КПД   соответствует оптимальному режиму работы насоса.

При пуске насос и всасывающий патрубок должны быть заполнены жидкостью. Для этого насос подключается  к водопроводу, а чтобы жидкость не выливалась из всасывающего трубопровода, в конце его устанавливается обратный клапан. Более совершенным является способ заливки отсасыванием воздуха из наcoca при помощи вакуум-насоса. Для уменьшения пусковой силы тока электродвигателя рекомендуется пускать насос при режиме работы, соответствующем наименьшей мощности. Тихоходный и нормальный насосы пускаются при закрытой задвижке, полуосевые и осевые – при открытой.

Рис. 5.1. Характеристика насоса К-20/30.

2. Цель работы и описание установки

1.      Знакомство с конструкцией лопастных насосов, измерительной аппаратурой и установкой насоса.

2.       Изучение правил эксплуатации центробежного насоса.

3.       Проведение  энергетических испытаний центробежного насоса и снятие его рабочей характеристики.

Установка для испытаний центробежного насоса (рис. 5.2) состоит из насоса - 1, электромотора - 2, всасывающего - 3 и напорного – 4 трубопровода.

 Насос подает воду из приемного резервуара в напорный бак - 7, в баке - 7 поддерживается постоянный гоpизoнт воды. Избыток сбрасывается в бак - 8, где установлено водомерное стекло - 9, при помощи которого определяется расход, подаваемый насосом.

На всасывающем, трубопроводе установлен вакууметр - 5, на нагнетательном - манометр - 6 и вентиль - 10. Вентилем - 10 регулируется подача насоса при испытаниях.

Электрические параметры двигателя определяются по показаниям амперметра - 11 и вольтметра - 12.

Рис. 5.2. Установка для испытаний центробежного насоса.

Центробежный насос типа К-20/30 (2К-6)  (2 - диаметр, всасывающего патрубка в мм, уменьшенный в 25 раз, К - консольный, 6 - коэффициент быстроходности насоса, уменьшенный в 10 раз и округленный), горизонтальный, одноступенчатый, консольный, с рабочим колесом одностороннего подвода. Насос предназначен для подачи воды и других неагрессивных жидкостей. Нормальное число оборотов n = 2900 об/мин., при производительности Q = 6 л/с и напоре  Н = 30 м вод. ст.

Двигатель типа А 42-2, мощность N = 4,5 кВт,  к.п.д.  = 85,5%, = 0,88.

Порядок пуска установки

1.   Проверить уровни масла в подшипниках.

2.   Включить вакуумметр и манометр при помощи трехходовых проливочных кранов,  чтобы не испортить приборы,  при заливке насоса. Во время заливки давление в насосе может подняться до давления в водопроводе.

3.   Закрыть вентиль на напорном трубопроводе.

4.  Залить насос водой. Открыть водопроводный и воздушный краны. Насос заливается до тех пор, пока из воздушного крана не будет вытекать вода струйкой без пузырьков воздуха. Закрыть воздушный кран, затем водопроводный.

5.   Включить электродвигатель.

6.   Открыть вентиль на напорном трубопроводе.

7.   Включить вакуумметр и манометр.

При закрытой задвижке насос не   должен работать более 3-5 минут во избежание нагрева жидкости. При работе насоса, следить за температурой подшипников и работой сальников.

Порядок остановки насоса

1. Отключить манометр и вакуумметр.

2. Медленно закрыть вентиль на напорном трубопроводе.

3. Выключить электродвигатель.

1. Порядок проведения испытаний

До начала опыта измеряют высоту установки пружинного манометра относительно оси рабочего колеса ZМ (рис. 5.2) .

Пускают насос в работу. Первый опыт производится при полностью закрыом вентиле - 10. Затем вентиль постепенно открывается. Производится испытание насоса при 5-ти режимах его работы. В каждом режиме измеряются:

1.   Расход поступившей в бак жидкости.

2.   Показание вакуумметра - 5.

3.   Показания манометра - 6.

4.   Показания амперметра 11.