Испытание параллельно и последовательно подключенных насосов

Министерство образования и науки Российской Федерации

Архангельский государственный технический университет

Факультет промышленной энергетики

Отчёт по лабораторной работе №5

“Испытание параллельно и последовательно подключенных насосов”

 Выполнил студент               

ФПЭ 3-1

Архангельск 2004

1. Общие положения.

Необходимость в установке нескольких совместно работающих насосов может возникнуть при следующих обстоятельствах:

1. Один насос не может обеспечить заданную производительность;

2. Один насос не может обеспечить заданное давление;

3. Производительность или давление в сети изменяется в широких пределах;

4. Требуется гарантировать надежность эксплуатации насоса путем создания определенного резерва;

Совместная работа насосов может быть параллельной и последовательной. Если необходимо изменить характеристику насосной установки так, чтобы значительно увеличился диапазон производительности, то целесообразно применять параллельное соединение насосов. В случае, когда необходимо значительно увеличить напор применяют последовательное соединение. Для построения суммарной характеристики параллельно соединенных насосов следует складывать их производительности при одинаковых напорах. При последовательном соединении общая характеристика получается сложением напоров при одинаковых подачах.

2.Цель работы.

Экспериментальная проверка указанных теоретических положений.

3.Экспериментальная установка.

Рисунок 1. Схема экспериментального стенда.

Опытная установка (рис.1.) позволяет проводить исследование совместно работающих насосов включенных как параллельно, так и последовательно.

В нагнетательный трубопровод 4 сети может подаваться вода тремя центробежными электронасосами. Насосы 1 и 2 одинаковы (НБЦ - насос бытовой центробежный). Насос 3 несколько более мощный (ВЦН). Насосы могут включаться в гидравлическую сеть как параллельно, так и последовательно в любом сочетании. Вода всасывается из расходного бака 5. На всасывающих трубопроводах насосов установлены обратные клапаны 6, препятствующие стоку воды при заливе системы, а также при последовательном включении их в совместную работу. Залив насосов производят через воронку 7, предварительно открыв вентиль 8. Для измерения давления на нагнетательном трубопроводе установлен манометр 9. Давления на всасывающих трубопроводах измеряются с помощью мановакуумметров 10, 11, 12. Все переключения выполняются с помощью вентиля 13 и трехходовых кранов 14, 15. Общий расход сети определяется с помощью ротаметра 16. Изменение характеристики сети выполняется регулирующим вентилем 17.

Напряжение от электрощита регулируется автотрансформатором 19 и подается на                       электродвигатели через выключатели 20. Частота вращения насосов контролируется тахометром   21. Равенство частот вращения двигателей всех насосов при заданном режиме работы достигается с помощью подстроечных реостатов 22.

4. Порядок проведения опытов.

1. Залить насосы водой. Для этого открыть все вентили, трехходовые краны перевести в положение III.

2. По окончании заливки все вентили закрыть, трехходовые краны 14 и 15 перевести в положение II.

3. Подать напряжение на электрощит и с помощью автотрансформатора установить желаемую частоту вращения.

4. Для заданного положения регулирующего вентиля 17 и частоты вращения записывают показания манометра, мановакуумметров (для работающих насосов), расход воды по ротаметру, частоту вращения.

5. Последовательность проведения опытов.

1. Снятие характеристики одиночного насоса типа НБЦ. Кран 15 перевести в положение I; включить насос 1. Снять показания приборов при 5 фиксированных положениях вентиля 17. Для остальных этапов кроме последнего выполняют аналогичные измерения и манипуляции с вентилем 17.

2. Снятие совместной характеристики двух параллельно работающих насосов НБЦ. Кран 14 перевести в положение I; включить насосы 1 и 2.

3. Снятие характеристики одиночного насоса типа ВЦН. Краны 14 и 15 перевести в положение II; вентиль 13 открыть; включить насос 3.

4. Снятие совместной характеристики двух параллельно работающих насосов НБЦ и ВЦН. Кран 14 перевести в положение I; вентиль 13 открыть; включить насосы 2 и 3.

5. Снятие совместной характеристики трех параллельно работающих насосов. Краны 14 и 15 перевести в положение I; вентиль 13 открыть; включить насосы 1,2 и 3.

6. Снятие совместной характеристики двух последовательно работающих насосов НБЦ. Кран 15 перевести в положение II; кран 14 перевести в положение I; включить насосы 1 и 2.

7. Снятие совместной характеристики двух последовательно работающих насосов НБЦ и ВЦН. Кран 14 перевести в положение II; вентиль 13 открыть; включить насосы 2 и 3.

8. Снятие совместной характеристики трех последовательно работающих насосов.

9.Снятие характеристики сети при фиксированном положении вентиля 17. Включен только насос 3. Режимы задаются изменением частоты вращения.

6. Обработка опытных данных.

Полный напор, развиваемый насосной установкой, определяется:

.

Р_наг – давление на выходе из установки;

Р_вс – давление на входе насосной установки.

При параллельной работе насосов по среднему арифметическому показаний мановакуумметров, а при последовательной по показанию мановакуумметра  того насоса, который включен первым по ходу движения жидкости. Результаты обработки сведены в таблицу 1. По полученным данным построены графики – рисунки 2-7.

Рис.2 1- Характеристика насоса типа НБЦ; 2- Характеристика сети; 3- Совместная характеристика двух насосов; 4- Опытные точки.

Рис.3 1- Характеристика насоса типа НБЦ; 2- Характеристика насоса типа ВЦН;                             3- Характеристика сети; 4- Совместная характеристика двух насосов; 5- Опытные точки.

Рис.4 1- Характеристика насоса типа НБЦ; 2- Характеристика насоса типа ВЦН;                              3- Характеристика сети; 4- Совместная характеристика трех насосов; 5- Опытные точки.

Рис.5 1- Характеристика насоса типа НБЦ; 2- Характеристика сети; 3- Совместная характеристика двух насосов; 4- Опытные  точки.     

Рис.6 1- Характеристика насоса типа НБЦ; 2- Характеристика насоса типа ВЦН; 3- Характеристика сети; 4- Совместная характеристика двух насосов; 5- Опытные  точки.     

Рис.7 1- Характеристика насоса типа НБЦ; 2- Характеристика насоса типа ВЦН; 3- Характеристика сети; 4- Совместная характеристика трех насосов; 5- Опытные  точки.