Уфимский государственный нефтяной технический университет Кафедра "Гидравлика и гидромашины" нормальные испытания центробежного насоса

учебно-методическое пособие

к лабораторной работе № 2

по центробежным насосам

УФА 2000

Учебно-методическое пособие к выполнению лабораторной работы № 2 составлено в соответствии с установками в лаборатории гидрома­шин (1-119).

Предназначено для студентов дневного, вечернего и заочного факультетов специальностей 09.06, 09.07, 09.08, 10.07, 17.02, 17.05.

Составители: Брот Р.А., проф., канд. техн. наук Гаррис Н.А., доц., д-р техн. наук

Рецензент Коробков Г.Е., проф., канд. техн. Наук

1. Цель работы

Снятие характеристики центробежного насоса.

2. Общие сведения

Нормальные испытания центробежных насосов проводят с целью определения их характеристики.

Характеристикой центробежного насоса называется графическая зависимость напора Н, мощности N и коэффициента полезного дей­ствия η от подачи насоса Q при постоянном числе оборотов ротора и свойствах жидкости на входе в насос (рис. 1).

Подача насоса Q - это объем жидкости, подаваемой в единицу времени в нагнетательный патрубок насоса.

Напор насоса Н - это энергия, сообщаемая насосом единице веса жидкости для перемещения ее вне насоса.

Мощность насоса N - это энергия, затрачиваемая в единицу вре­мени двигателем на привод насоса.

Коэффициент полезного действия насоса η - это отношение по­лезной мощности к мощности насоса.

Характеристика приводится в техническом паспорте на насос. Она строится по результатам заводских (стендовых) испытаний одного из серии насосов на воде. Методика и порядок проведения испытаний лопастных насосов оговорены ГОСТ 6134-71 "Насосы динамические. Методы испытаний".

Рабочая характеристика центробежного насоса позволяет:

осуществлять подбор насоса для работы в гидравлической си­стеме;

определять наиболее благоприятные условия пуска насоса, со­ ответствующие наименьшим затратам установленной мощности;

определять оптимальные параметры и рабочую зону насоса.

3. Описание лабораторной установки

В лаборатории смонтирована установка с насосом 5НДв по от­крытой схеме циркуляции жидкости (рис. 2). Вода забирается насосом из вертикальной емкости и подается в ту же емкость. Насос приводится в действие от электродвигателя через муфту, соединяющую вал насоса и двигателя.

Для проведения испытаний установка укомплектована соответ­ствующими измерительными приборами.

С целью определения подводимой к насосу мощности корпус двигателя подвешен на двух шарикоподшипниковых опорах соосно с ротором. При работе с электродвигателем между статором и ротором возникают электромагнитные силы, воздействие которых можно пред­ставить в виде двух равных и противоположных по знаку крутящих моментов. Крутящий момент, приложенный к ротору, вызывает его вращение, а крутящий момент, действующий на статор, является реак­тивным и в обычных электродвигателях воспринимается фундаментом. Для статора, подвешенного на опорах, реактивный крутящий момент стремится развернуть статор в сторону, противоположную вращению ротора. Измеряя силу G, удерживающую статор от поворота при по­мощи силового динамометра, и зная плечо г приложения силы, можно определять подводимую мощность к валу насоса. Давление во всасы­вающем патрубке измеряется при помощи мановакуумметра MB, а в нагнетательном - при помощи образцового манометра М. Подача на­соса обычно замеряется одним из трех способов: объемным, дроссель­ными устройствами, турбинными счетчиками. В данном случае подача замеряется при помощи расходомера Р типа "Турбоквант", устано­вленного на нагнетательной линии насоса (рис. 3).

Рабочим органом расходомера является турбинка 2, имеющая лопасти, выполненные из ферромагнитного материала. В корпусе рас­ходомера 1 установлен индуктивный датчик 3, состоящий из катушки индуктивности 4 с сердечником 5. Протекание жидкости через расхо­домер вызывает вращение турбинки с частотой, пропорциональной расходу. При прохождении лопасти вблизи катушки с сердечником в последней возникает э.д.с. Электрические сигналы, вырабатываемые в катушке с частотой, пропорциональной частоте вращения турбинки и числу лопастей, передаются на вторичный прибор расходомера. Во вторичном приборе сигналы отклоняют стрелку расходомера. Тари­ровка расходомера выполнена в м3/ч. Прибор имеет две шкалы изме­рения расхода и табло, фиксирующее общий объем жидкости, про­шедший через расходомер за время измерения.