Построение рабочих характеристик центробежного насоса по данным его испытания при переменной частоте вращения двигателя

Номер опыта

Подача Q, л/с

Напор насоса № 1 Н¹, м

Суммарный напор Н¹⁺², м

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 3

Для значительной группы насосных установок экономичный режим обеспечивается стабилизацией напора в системе подачи жидкости. К таким установкам относятся насосные станции II и III подъемов промышленных городских водопроводов, насосные станции подкачки и им подобные. Необходимость стабилизации напора в сети этих станций обусловлена переменным характером режима водопотребления. При уменьшении водоразбора напор в сети будет повышаться, при увеличении – снижаться. При расходах, меньших подачи насосной станции, в сети возникают избыточные напоры, снижающие КПД насосной станции, увеличивающие энергозатраты на подачу воды и ведущие к утечкам и непроизводительным расходам. Для снижения затрат электроэнергии необходимо регулирование работы насосов изменением частоты вращения.

В насосных станциях систем водоотведения применение насосов с регулируемым приводом позволяет поддерживать уровень сточной жидкости в приемном резервуаре постоянным, так как с энергетической точки зрения следует поддерживать уровень высоким.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ – Изучить систему автоматического регулирования подачи насосной станции.

Построить и провести анализ характеристик центробежного насоса при изменении частоты вращения электродвигателя по данным испытания.

ОБОРУДОВАНИЕ: Лабораторная установка, секундомер.

Порядок выполнения работы

1 Для включения с регулируемой частотой вращения (рисунок 4.2, позиция 2) открыть вентили 7, 8, 15, закрыть вентили 4, 5, 6, 9, 10,11, 13, 14. Залить насос открытием вентиля 12.

2 Перед включением произвести настройку работы насоса № 2 в режиме постоянного давления. Для этого необходимо снять крышку корпуса частотного преобразователя, установить переключатель в позицию «SERVICE», выбрать вариант «М2» поворотом кнопки и подтвердить выбранный вариант нажатием кнопки. Установить переключатель в позицию «OPERATION». Закрыть крышку.

3 Поворотом кнопки установить требуемое давление после насоса и нажатием кнопки зафиксировать его.

4 При продолжительном нажатии поворотной кнопки доступна функция «включение/выключение» (ON/OFF). Выбираем «ON» и кратковременным нажатием поворотной кнопки подтверждаем выбранный вариант. Спустя короткое время насос начинает работать. Постепенно открыть вентиль 6.

5 Частично закрыть вентиль 6, снять показания манометра, вакуумметра и амперметра. По водосчетчику определить объем жидкости V, подаваемый насосом за время t (не менее 2-3 минут). Данные занести в таблицу 5.1.

5 Повторить измерения п.5 5-6 раз до полного закрытия вентиля.

6 Определить параметры насоса по формулам (4.1), (4.3). Результаты вычислений занести в таблицу 5.1.

7 Выключить насос продолжительным нажатием поворотной кнопки и выбором функции «OFF».

Таблица 5.1

Таблица измерений и вычислений в режиме постоянного давления

Измеряемая величина	Номер опыта
Измеряемая величина	1	2	3	4	5	6
Объем V, м³
Время t, с
Показания манометра Р_ман, кг/см²
Показания вакуумметра Р_вак, м
Подача Q, л/с
Напор Н, м

8 Произвести настройку работы насоса № 2 в режиме постоянных оборотов. Для этого необходимо снять крышку корпуса частотного преобразователя, установить переключатель в позицию «SERVICE», выбрать вариант «М1» поворотом кнопки и подтвердить выбранный вариант нажатием кнопки. Установить переключатель в позицию «OPERATION». Закрыть крышку.

9 Поворотом кнопки установить требуемое число оборотов и нажатием кнопки зафиксировать его.

10 При продолжительном нажатии поворотной кнопки доступна функция «включение/выключение» (ON/OFF). Выбираем «ON» и кратковременным нажатием поворотной кнопки подтверждаем выбранный вариант. Спустя короткое время насос начинает работать.

11 Частично открыть вентиль 6, снять показания манометра, вакуумметра и амперметра. По водосчетчику определить объем жидкости V, подаваемый насосом за время t (не менее 2-3 минут). Данные занести в таблицу 5.2.

12 Повторить измерения п.11 5-6 раз до полного открытия вентиля.

13 Определить параметры насоса по формулам (4.1), (4.3). Результаты вычислений занести в таблицу 5.2.

Таблица 5.2

Таблица измерений и вычислений в режиме постоянных оборотов

Измеряемая величина	Номер опыта
Измеряемая величина	1	2	3	4	5	6
n₁, об/мин
Объем V, м³
Время t, с
Показания манометра Р_ман, кг/см²
Показания вакуумметра Р_вак, м
Подача Q, л/с
Напор Н, м

14 Выключить насос продолжительным нажатием поворотной кнопки и выбором функции «OFF».

15 Построить характеристику насоса Q-H по данным таблицы 5.2.

16 С помощью ПК (персонального компьютера), используя функцию ЛИНЕЙН() в программе Microsoft Excel, определить для напорной характеристики коэффициенты а₀, а₁, а₂, значения их стандартных ошибок, коэффициент детерминации, стандартную ошибку уравнения регрессии.

17 Построить напорную характеристику насоса по уравнению (4.7).

18 Сравнить характеристики насоса: из каталога (рисунок 5.1), полученную в результате испытаний насоса, построенную по уравнению (4.7).

Рисунок 5.1 – Характеристики насоса Wilo – Economy - MHIЕ 205-2G

Контрольные вопросы

1 Как изменятся параметры насоса при уменьшении его частоты вращения с 2900 до 1450 об/мин?

2 У насосов с частотным регулированием частота вращения не может быть менее 40 % от номинальной. С чем это связано?

3 О чем говорит буква «Е» в обозначении насоса MHIЕ 205-2G?

4 По какой характеристике будет перемещаться режимная точка при изменении частоты вращения рабочего колеса насоса?

5 Перечислить основные способы изменения частоты вращения ротора насоса.

Лабораторная работа № 6

ИССЛЕДОВАНИЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ НАСОСОВ НА ОБЩУЮ СЕТЬ

Последовательной называется работа такая насосов, при которой один насос (I ступень) подает перекачиваемую жидкость во всасывающий патрубок другого насоса (II ступень), а последний подает ее в напорный трубопровод. Последовательное соединение позволяет увеличить напор в системе водоподачи и применяется при значительной протяженности напорных трубопроводов или большой геодезической высоте подъема воды.

Суммарную характеристику двух одинаковых насосов, установленных последовательно, строят, удваивая ординаты напорной характеристики одного насоса для одинаковых значений подач.

При последовательной работе насосов следует обращать внимание на их выбор, так как не все насосы могут быть использованы для последовательной работы по условиям прочности корпуса. Обычно в пределах одной насосной станции последовательно соединяют не более двух насосов.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ – Построить и провести анализ напорной характеристики при совместной работе двух центробежных насосов.

ОБОРУДОВАНИЕ: Лабораторная установка, секундомер.

Порядок выполнения работы

1 Для последовательного включения насосов открыть вентили 4, 7, 8, 9, 14, закрыть вентили 6, 10, 11, 13, 15.

2 Открыв вентиль 12, залить корпус насоса № 1 и всасывающий трубопровод перед запуском.

3 Включить насос № 1. После того, как он разовьет максимальный напор, открыть вентиль 5.

4 Включить насос № 2. Снять показания с вакуумметра насоса № 1, с манометров насосов № 1 и № 2, данные занести в таблицу 6.1.

5 Частично открыть вентиль 6, снять показания вакуумметра № 1, манометров № 1 и № 2. По водосчетчику определить объем жидкости V, подаваемый насосом за время t (не менее 2-3 минут). Данные занести в таблицу 6.1.

6 Повторить измерения п.5 5-6 раз до полного открытия вентиля 6.

7 Определить подачу Q и напор насоса № 1 Н₁ по формулам (4.1), (4.3).

Суммарный напор двух последовательно включенных насосов определяется как сумма показаний вакуумметра первого насоса и манометра второго насоса:

Н¹⁺² = Р¹_вак + Р²_ман

(6.1)

Результаты вычислений занести в таблицу 6.2.

Таблица 6.1

Таблица измерений

Измеряемая величина	Номер опыта
Измеряемая величина	1	2	3	4	5	6
Объем V, м³
Время t, с
Показания вакуумметра Р_вак, м
Показания манометра № 1 Р¹_ман, кг/см²
Показания манометра № 2 Р²_ман, кг/см²

8 Определить абсолютные и относительные погрешности по формулам (4.8), (4.9), (4.13), (4.14).

Таблица 6.2

Результаты вычислений

9 Построить суммарную характеристику Q-H¹⁺² двух одинаковых центробежных насосов, включенных последовательно, и напорную характеристику одного насоса по данным таблицы 6.2.

10 Построить напорную характеристику последовательно работающих насосов расчетным путем, удваивая ординаты характеристики одного насоса Q-H.

11 С помощью ПК (персонального компьютера), используя функцию ЛИНЕЙН() в программе Microsoft Excel, определить для напорной характеристики при последовательной работе насосов коэффициенты а₀, а₁, а₂, значения их стандартных ошибок, коэффициент детерминации, стандартную ошибку уравнения регрессии.

12 Построить напорную характеристику при последовательной работе насосов по уравнению (4.7).

13 Сравнить полученные характеристики при последовательной работе насосов.

Контрольные вопросы

1 Дать определение последовательной работе насосов. В каких случаях она применяется?

2 Пояснить порядок запуска насосов при последовательном соединении.

3 Пояснить порядок построения суммарной напорной характеристики двух последовательно работающих насосов.

4 Какие существуют условия для последовательного включения насосов?

5 Почему в лабораторной работе при сложении характеристик двух последовательно работающих насосов суммарная характеристика пройдет выше, чем полученная в результате лабораторных испытаний? Что нужно сделать для уменьшения их различия?

6 Как изменится подача и напор центробежного насоса, если последовательно к нему подключить второй центробежный насос той же марки?

Лабораторная работа № 7

ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И ОБРУДОВАНИЯ НА ДЕЙСТВУЮЩИХ НАСОСНЫХ СТАНЦИЯХ

ЦЕЛЬ РАБОТЫ – Знакомство с работой действующих насосных станций, закрепление теоретических знаний.

Порядок выполнения работы

Лабораторная работа проходит в форме экскурсий на действующие насосные станции. В ходе экскурсий необходимо выяснить ответы на вопросы, которые приводятся ниже. Полученная информация оформляется в виде отчета с необходимыми схемами.

Контрольные вопросы

1 Какую подачу имеет насосная станция?

2 Указать количество и тип основного насосного оборудования.

3 Какой режим работы имеет насосная станция?

4 Определить тип здания станции.

5 Какие параметры измеряются на насосной станции? Какими приборами?

6 Какое грузоподъемное оборудование установлено на насосной станции (тип, грузоподъемность)?

7 Какое вспомогательное оборудование установлено на станции: назначение, тип, количество?

8 Указать особенности расположения всасывающих и напорных трубопроводов на насосной станции.

9 Описать порядок запуска насосов.

10 Какой обслуживающий персонал работает на насосной станции?

11 Привести схему расположения насосных агрегатов.

Библиографический список

1 Моргунов, К.П. Насосы и насосные станции [Электронный ресурс] : учебное пособие / К.П. Моргунов. — Электрон. дан. — Санкт-Петербург : Лань, 2018. — 308 с. — Режим доступа: https://e.lanbook.com/book/103069.

2 Карелин, В. Я. Насосы и насосные станции: учебник/ В. Я. Карелин, А. В. Минаев.- 3-е изд., перераб. и доп..- М.: Бастет, 2010.- 447 с.

3 Лобачев, П.В. Насосы и насосные станции. – М.: Стройиздат, 1990. – 320 с.

4 Свешников, А.А. Основы теории ошибок.– Л.: Изд-во Ленингр.ун-та, 1972. – 122 с.

5 Резник, Л.Г. Введение в научное исследование: Учебное пособие. – Тюмень: ТюмГНГУ, 1997. – 66 с.

Дата добавления: 2021-04-06; просмотров: 118; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 23

Мы поможем в написании ваших работ!