1.4.Масса и габаритные размеры

• модуль Е: 2000x850x1950 мм

• Модуль D (мотор в сборе): 200x300x300 мм

• Пульт управления: 350x500x400 мм

• Масса: 300 кг

2. Измерение и расчёт характеристик насоса

1. Общие сведения

Учебная установка предназначена для определения следующих параметров:

• Напор

• Гидравлическая мощность КПД

• Высота столба над всасывающим насосом

Чтобы начертить характеристические кривые этих параметров, необходимо экспериментально определить следующие величины:

• давление подачи (Pd) и давление всасывания (Ps) насоса

• напор, создаваемый насосом (Q)

• момент силы, приложенный к валу насоса (Т)

• скорость вращения мотора (n)

Эти величины необходимо ввести в таблицы, приведенные в приложении. Исследование таблиц данных показывает, что электрические параметры мотора, то есть, напряжение и ток, не измеряются. Измерение этих параметров позволяет оценить потери мощности и вычислить общий КПД системы мотор-насос. Эти величины (напряжение и ток) можно измерить на установке, но они окажутся гораздо больше предполагаемого разумного значения из-за низкого собственного КПД используемого мотора постоянного тока. Это связано с особыми требованиями, которым должна удовлетворять установка. Поэтому измерение этих величин не существенно, хотя при необходимости установка позволяет это сделать.

2. Определение полного напора

После запуска насоса можно определить динамический напор подачи и всасывания с помощью следующих соотношений:

(Ha)_din = (Ha)_stat - Сумма потерь

(Hm)_din = (Hm)_stat + Сумма потерь

Сумма потерь всасывания и подачи определяется по показаниям двух манометров. Чтобы выразить через напор показания, выраженные через давление, воспользуйтесь соотношением:

где: р – давление на выходе, измеряется в барах (1 бар = 10⁵ Н/м²) ; γ = 9,81·10³(Н/м³)

И, следовательно, напор насоса дается выражением:

Н_t = (Нт)_s – (Ha)_stat + (р_d + р_s)· 10 [м]

где: p_s — показание манометра всасывания; p_d — показание манометра подачи (рис.3)

Кроме того, в этой формуле все члены должны учитываться со своим знаком.

Рис. 3 Схема определения полного напора

3. Определение механической мощности

Цифровой торсиометр позволяет измерить выходной момент электрического мотора непосредственно в Нм.

Скорость вращения также показывается в об/мин на цифровом индикаторе. Искомая мощность определяется выражением:

(1)

где: М— момент на валу насоса, Нм ; n, об/мин ω — угловая скорость в рад/с; n — скорость вращения насоса в об/мин;

4. Определение гидравлической мощности

Для оценки гидравлической мощности необходимо перемножить расход, вес и напор:

N_r=Q·H·γ = 0.16 Q·H, [Вт] (2)

где: Q,- расход (л/мин); Н- напор, (м); γ = 9.81·10³ [Н/м³] – удельный вес жидкости.

5. Определение КПД

Механический КПД центробежных насосов определяется следующим образом:

(3)

Для объемного насоса можно также вычислить объемный КПД:

(4)

где: Q — реальный расход [л/мин]; Q_teor — теоретический расход [л/мин]; К — характеристическая константа насоса (при подключении) [л/об]; n – скорость вращения вала насоса

6. Определение выходной мощности

Nвых=γQH_tot (5)

где: γ — вес жидкости в Н (7856 Н/м³); Q — расход жидкости в м³/с; H_tot — общее давление в м.

H_tot = Н_тап + H_kin + H_pres (6)

где: H_man— расстояние в м между валом насоса и манометром на трубе подачи; Н_тап ~ 0.4 м; ; p_d — давление на манометре в Н /м²; H_kin — кинетическое давление жидкости в м.

(7)

где: g — ускорение свободного падения; v_m — средняя скорость жидкости в м/с ( ); S_m — поперечное сечение трубы в м (490,873 мм²) .

Определение КПД

(8)