8.4 Оборудование, технические средства и инструменты

Для проведения лабораторной работы необходимы:

– установка для проведения опытов;

– секундомер;

– штангенциркуль;

– линейка.

8.5 Описание установки

1, 2 – насосы; 3 – трубопровод; 4, 5 – напорные трубопроводы;

6 – напорный (всасывающий) приемный резервуар;

7, 8 – всасывающие трубопроводы; 9, 10 – расходомеры; 11–14 – мановакуумметры; 15, 16 – электродвигатели; 17, 18 – автотрансформаторы; 19, 20 – тахогенераторы;

21, 22 – тахометры; 23, 24 – амперметры; 25, 26 – вольтметры;

30 – вентиль; 27, 28, 29, 31 – краны; 32 – задвижка; 33 – обводная линия

Рисунок 8.4 – Схема лабораторной установки

Основными элементами насосной установки (рисунок 8.4) являются центробежные насосы 1, 2 консольного типа, соединенные с общим трубопроводом 3 напорными трубопроводами 4, 5. В нерабочем состоянии напорный (приемный) резервуар 6, насосы, всасывающие трубопроводы 7, 8 полностью, а напорные трубопроводы частично заполнены водой.

Расход воды через трубопровод 3 определяется посредством расходомеров 9, 10. Пьезометрический напор насосов определяется посредством мановакуумметров 11-14. Избыточное давление потока в месте соединения напорных трубопроводов 4, 5 контролируется мановакуумметром 14. Число оборотов рабочего колеса насосов изменяется путем регулирования напряжения на обмотках электродвигателей 15, 16 постоянного тока. Напряжение регулируется посредством лабораторных автотрансформаторов 17,18 переменного тока. Число оборотов вала электродвигателя, рабочего колеса насосов контролируется с помощью тахогенераторов 19, 20 и тахометров 21, 22. Для контроля и измерения тока и напряжения в обмотках электродвигателя установка снабжена амперметрами 23, 24 и вольтметрами 25, 26. Для последовательного включения насосов в насосную установку напорный трубопровод 4 и всасывающий трубопровод 8 соединены обводной линией 33, содержащей кран 29. С той же целью горизонтальный участок напорного трубопровода 4 содержит кран 31, а трубопровод 8 – кран 32. Для параллельного включения насосов в установку достаточно закрыть кран 29, оставляя другие открытыми.

8.6 Методика проведения опытов

8.6.1 Последовательная работа насосов

Прежде чем ввести установку в действие полностью закрываются краны 27, 28, а краны 29, 30, 31, задвижка 32 полностью открываются. Затем, осмотрев установку и найдя в исправном состоянии все ее элементы, подают напряжение на трансформаторы 17, 18 и, плавно поворачивая их рукоятки, приводят в действие электродвигатели насосов. При этом, ориентируясь по шкале вольтметров 25, 26, устанавливают заданное число оборотов электродвигателей насосов. Затем фиксируют и записывают в таблицу 8.1 показания: манометров 11–14; расходомера 9 или 10, вольтметров 25, 26; амперметров 23, 24. Для определения расхода необходимо измерить с помощью секундомера время, в течение которого через счетчик 9 протекает какой-либо фиксированный объем, например, 10 л.

Расход получают делением этого объема на время.

Опыты проводят при пяти степенях открытия вентиля 30. В первом опыте вентиль полностью закрывают, затем приоткрывают на четверть оборота, затем на пол-оборота, на один оборот и в последнем опыте открывают полностью.

Во всех случаях частоту вращения рабочего колеса насосов необходимо поддерживать постоянной и равной заданному значению.

Таблица 8.1 – К построению суммарной характеристики последовательно соединенных насосов

Наименование, обозначение и размерность величины	Номер рабочей точки
	1	2	3	4	5
Подача Q, м3/с
Насос 1
Давление на выходе р2, Па
Давление на входе р1, Па
Скорость потока на выходе υср2, м/c
Скорость потока на входе υср1, м/с
Полезный напор Н1, м
Насос 2
Давление на выходе р2, Па
Давление на входе р1, Па
Скорость потока на выходе υср2, м/c
Скорость потока на входе υср1, м/с
Полезный напор Н2, м
Суммарный напор насосов Н, м

8.6.2 Параллельная работа насосов

Для параллельного включения насосов следует полностью закрыть кран 29, а краны 27, 28, 29, 31, вентиль 30 и задвижку 32 открыть. Затем проводятся те же операции и в той же последовательности, что и при изучении последовательной работы насосов.

При этом снимаются показания манометра 15 и расходомеров 9 и 10.

Результаты всех измерений сводят в таблицу 8.2.

Таблица 8.2 – К построению суммарной характеристики параллельно соединенных насосов

Наименование, обозначение и размерность величины	Номер рабочей точки
	1	2	3	4	5
Насос 1
Давление на выходе р2, Па
Давление на входе р1, Па
Полезный напор H1, м
Скорость потока на выходе υср2, м/с
Скорость потока на входе υср1, м/с
Подача Q, м3/с
Насос 2
Давление на выходе р2, Па
Давление на входе р1, Па
Полезный напор H2, м
Скорость потока на выходе υср2, м/с
Скорость потока на входе υср1, м/с
Подача Q2, м3/с
Суммарная подача насосов Q, м3/с
Давление в узловой точке р0, Па
Пьезометрический напор в узловой точке р0/, м
Суммарный напор насосов Y, м