Испытание центробежного насоса (стр. 2 из 2)
Регулирование изменением частоты вращения насоса осуществимо при наличии приводных двигателей с регулируемой частотой вращения.
При изменении частоты вращения рабочая точка (H=Нc), перемещаясь по характеристике сети, дает различные подачи, отвечающие различным характеристикам насоса или n=const(рисунок 5). Данный метод не приводит к большим дополнительным гидравлическим потерям, особенно при крутой характеристике сети, поэтому КПД установки при различных частотах приблизительно равны. Мощность холостого хода в данном случае равна нулю.
Рисунок 5 – регулирование изменением числа оборотов насоса.
4. Порядок проведения испытаний
Стенд обеспечивает работу в двух режимах:
- ручном;
- автоматическом.
1) Работа стенда в ручном режиме.
В ручном режиме насос работает на номинальном напряжении двигателя насоса (400В) и номинальной частоте вращения двигателя насоса (1500 об/мин).
2) Работа стенда в автоматическом режиме
В автоматическом режиме насос поддерживает давление в трубопроводе, установленное с помощью ручки установки давления 2 (рисунок 2), не зависимо от расхода воды, методом автоматического изменения числа оборотов насоса.
В ручном режиме работы проводятся испытания: дроссельное регулирование, и снятие характеристик насоса, а в автоматическом режиме – регулирование изменением частоты вращения насоса.
Включение и отключение стенда осуществляется расположенной на лицевой панели шкафа управления стенда рукояткой 6 (рисунок 2).
Порядок работы на стенде:
1) Включить стенд рукояткой рубильника 6
2) Выбрать необходимый режим работы стенда (автоматический или ручной) ручкой выбора режима 4.
3) Выбрать ручной режим:
3.1) Включить стенд кнопкой 5. В этом режиме насос работает на номинальной частоте и номинальной мощности. При этом насос не реагирует на изменение значений задания давления (ручка 3), а регулирование давления в сети осуществляется задвижкой 2 (рисунок 1).
3.2) Для построения характеристик насоса Н(Q), N(Q), η(Q) при постоянном числе оборотов n изменять давление в сети задвижкой 3 (рисунок 1). При этом записывать показания приборов для получения характеристик насоса после каждого изменения положения задвижки 2. Число измерений должно быть не менее 10. Значения записывать в таблицу 1. Записывать следующие параметры:
- давление до задвижки по манометру 4;
- значение расхода по ротаметру 6;
- обороты двигателя на дисплее 1 преобразователя частоты (рисунок 2);
- значение электрической мощности на дисплее 1 преобразователя частоты;
3.3) значение напряжения двигателя на дисплее 1 преобразователя частоты.
4) Выбрать автоматический режим работы:
4.1) Ручку установки давления 2 повернуть в среднее положение;
4.2) Включить стенд кнопкой 5;
4.3) В автоматическом режиме насос поддерживает давление в трубопроводе не зависимо от расхода воды, методом автоматического изменения числа оборотов насоса.
4.4) Есть одно условие поддержания давления. Так как используемый в составе стенда насос маломощный, то он не может развить максимальное давление (10 атм.) при максимальном расходе (все задвижки 7 и 3 открыты). Поэтому необходимо выбрать (либо он будет задан преподавателем) максимальный расход, путём закрытия части задвижек 7 (можно открыть все задвижки, но тогда давление в сети будет низкое и проводить исследование будет сложно).
Ручкой задания 2 медленно изменять давление в сети от нуля, при этом фиксируя изменение давления по манометру 4 (рисунок 1). Как только давление прекратит изменяться это и будет максимальное давление в сети для выбранного расхода.
4.5) Для построения характеристик сети Н(Q) изменять подачу насоса (давления в сети) изменением значения давления ручкой 2 (рисунок 2). При этом контролировать:
- давление (P)по манометру 4;
- значение расхода (Q) по ротаметру 6;
- обороты двигателя (n) на дисплее 1 преобразователя частоты (рисунок 2);
- значение электрической мощности (N) на дисплее 1 преобразователя частоты;
- значение напряжения двигателя (U) на дисплее 1 преобразователя частоты.
4.6) Показания приборов при снятии характеристики сети записывать после каждого изменения положения ручки 2. Для получения надёжных форм характеристики число измерений должно быть не менее 10. Значения записывать в таблицу 2.
4.7) После проведения не менее 10 измерений выключить насос кнопкой 5.
5) Проверка системы автоматического поддержания давления
5.1) Проделать пункты 4.1 – 4.4;
5.2) Установить необходимое давление в сети (не больше максимального для данного расхода) ручкой задания давления 2;
5.3) Изменяя расход, закрытием задвижек 7, убедится, что давление в сети поддерживается на заданном значении (контроль вести по манометру 4). При этом можно видеть, как уменьшается потребляемая мощность насосом (контроль вести на дисплее 1 преобразователя частоты) при уменьшении расхода, за счёт уменьшения числа оборотов;
5.4) Нельзя открывать задвижки 7, увеличивая расход, потому что в пункте 5.1 было определено максимальное давление для выбранного положения задвижек 7 и при их открытии мощности насоса не хватит, чтобы поддерживать заданное давление;
5.5) После проведения эксперимента выключить насос кнопкой 5.
Таблица 1 – Показания приборов при снятии характеристики насоса.
| Номеропыта | Давление кгс/см2 | Расход м3/ч | Число оборотов об/мин | Эл. мощность кВт | Напряжение В |
| 1 | |||||
| … | |||||
| 10 |
Таблица 2 – Показания приборов при снятии характеристики сети.
| Номеропыта | Давление кгс/см2 | Расход м3/ч | Число оборотов об/мин | Эл. мощность кВт | Напряжение В |
| 1 | |||||
| … | |||||
| 10 |
5. Обработка результатов
Обработка результатов снятия характеристик насоса ведётся по следующим формулам.
Напор H, м
Полезная мощность насоса Nп, Вт
КПД насоса, η
Результаты расчётов заносятся в таблицу 3, а характеристик сети в таблице 4.
По данным таблиц построить в масштабе графики зависимостей H(Q), NП(Q), η(Q), HC(Q).
6.Техника безопасности
При проведении лабораторной работы следует помнить, что установка находится под напряжением 380 В. В связи с этим запрещается включать установку без предварительного ознакомления с настоящим руководством в отсутствие преподавателя или лаборанта, а также касаться токоведущих элементов внутри шкафа управления.
К выполнению лабораторной работа допускаются лица, прошедшие инструктаж по технике безопасности с обязательной отметкой в регистрационном журнале.
Таблица 3 – Обработка результатов снятия характеристик насоса
| Номер опыта | Давление Р, кгс/см2 | Расход воды Q, м3/ч | Мощность привода Nпр, Вт | Число оборотов двигателя n, об/мин | Давление на входе в насосРвх, кгс/см2 | Напор H,м | Полезная мощность насоса Nп, Вт | КПД насоса, η |
| 1 | ||||||||
| … | ||||||||
| 10 |
Таблица 4 – Обработка результатов снятия характеристик сети
| Номер опыта | Давление Р, кгс/см2 | Расход воды Q, м3/ч | Мощность привода Nпр, Вт | Число оборотов двигателя n, об/мин | Давление на входе в насосРвх, кгс/см2 | Напор H, м | Полезная мощность насоса Nп, Вт | КПД насоса, η |
| 1 | ||||||||
| … | ||||||||
| 10 |