Отчёт практика Бровкова Елена12. Долгобородова Светлана Николаевна (фио руководителя). Старший преподаватель (должность руководителя уч степень звание). Признать, что отчет

Название	Долгобородова Светлана Николаевна (фио руководителя). Старший преподаватель (должность руководителя уч степень звание). Признать, что отчет
Дата	18.10.2018
Размер	0.94 Mb.
Формат файла
Имя файла	Отчёт практика Бровкова Елена12.docx
Тип	Отчет #53816
страница	6 из 6

1 2 3 4 5 6

5.2 Приборы и принадлежности

Гидростенд, расходомер, пьезометр, газосборники, устройство, центробежный насос, приводной электродвигатель асинхронный с короткозамкнутым ротором, расходный бак, нагнетательный трубопровод, манометр, регулирующие клапана, вакуумметр, мерный бак, сливные трубопроводы с запорными клапанами, сетевой автомат, измерительный комплект К 505[9].

5.3 Общие сведения

При работе с ядерными реакторами важную роль играют очистные сооружения. Например, для перекачивания жидкостей в системах химической водоочистки, отопления и вентиляции подходят центробежные насосы.

Центробежные насосы – насос, в котором движение жидкости и необходимый напор создаются за счёт центробежной силы, возникающей при воздействии лопастей рабочего колеса на жидкость (рисунок 19).

nasos

Рисунок 19 – Одноступенчатый центробежный насос

Центробежные насосы состоят из одной или нескольких ступеней рабочего колеса, вращающегося в корпусе насоса. Рабочее колесо состоит из двух дисков, соединенных между собой лопатками (перегородками). При вращении рабочего колеса жидкость, находящаяся между лопатками, также приводится во вращение вместе с колесом. При этом каждая частица жидкости перемещается по сложной траектории. Во-первых, центробежная сила, отбрасывая жидкость, заставляет ее двигаться радиально, вдоль лопаток от оси колеса к периферии. Вовторых, сжатая лопатками вращающегося колеса жидкость, помимо радиальной скорости, приобретает еще окружную скорость, одинаковую со скоростью колеса. Так как окружная скорость на периферии колеса больше, чем у входа на лопатки, то абсолютная скорость, являющаяся равнодействующей радиальной и окружной скоростям на выходе из колеса становится больше, чем на входе. Таким образом, жидкость, проходящая через рабочее колесо, приобретает добавочное количество энергии [6].

Жидкость, стремительно выбрасываемая с периферии рабочего колеса, поступает в спиральный канал. Канал в виде улитки охватывает рабочее колесо. Увеличивающееся к выходному патрубку поперечное сечение спирального канала вызывает плавное снижение большой скорости, полученной жидкостью в рабочем колесе до нормальной скорости в трубопроводе. Освобождающаяся кинетическая энергия жидкости переходит в потенциальную, что сопровождается увеличением давления (напора).

Для повышения напора, создаваемого насосом, жидкость, выходящую из первого рабочего колеса (первой ступени), направляют с помощью направляющего аппарата на второе рабочее колесо, затем на третье и т. д. Общий напор в этом случае будет равен сумме напоров, приобретенных в каждом рабочем колесе.

Центробежные насосы с одним рабочим колесом называются одноступенчатыми, с несколькими колесами – многоступенчатыми [8].

Величины, характеризующие работу центробежных насосов при постоянном числе оборотов, обычно представляют в виде графических зависимостей напора H, мощности Nи КПД η от производительности Q. Такие зависимости Q  H, Q  N, Q  η называются характеристиками насоса и устанавливаются опытным путем [5].

5.4 Схема, описание и принцип работы гидростенда

Гидростенд предназначен для перекачивания воды и создания напора посредством вращения рабочего колеса центробежного насоса.

Принципиальная схема гидростенда изображена на рисунке 20.

1  центробежный насос; 2  приводной электродвигатель асинхронный

с короткозамкнутым ротором; 3  расходный бак; 4  нагнетательный трубопровод;

5  манометр; 6.1, 6.2, 6.3  регулирующие клапана; 7  вакуумметр; 8  мерный бак; 9  сливные трубопроводы с запорными клапанами; 10  расходомер; 11  сетевой автомат; 12  измерительный комплект К 505
Рисунок 20Гидростенд

Принцип действия гидростенда.

Центробежный насос 1 установлен на одном валу с электродвигателем переменного тока 2. Вода засасывается насосом из расходного бака 3. На нагнетательном трубопроводе 4 установлены манометр 5 и регулирующий клапан 6 для регулирования расхода (подачи) воды. Между насосом и расходным баком располагается вакуумметр 7 для определения вакуума, созданного насосом. Вода из нагнетательного трубопровода поступает в мерный бак 8. В донных частях обоих баков расположены широкие сливные отверстия с клапанами 9, открытие которых позволяет за достаточно короткий промежуток времени слить воду [4].

Расходомер дроссельного типа 10 подробнее показан на рисунке 21. электродвигатель насоса подключен к сети через автомат 11 и измерительный комплект К 505 12.

1  сужающее устройство; 2  газосборники; 3  пьезометр
Рисунок 21 Расходометр

5.5 Результаты измерений и обработка их результатов

Все результаты измерений представлены в таблице 13

Таблица 13 – Результаты измерений

№ опыта	Продолжительность измерения, с	Давление на пьезометре, мм рт. ст.	Давление на манометре, кг∙с/см²	Объем воды в мерном баке, л
1	5	140	1,9	6
	9			12
	15			18
	20			24
	24			30
	29			32
Окончание таблицы 13
2	10	135	1,85	6
	15			12
	23			18
	30			24
	37			30
	45			32
3	12	135	1,75	6
	19			12
	28			18
	35			24
	47			30
	55			32
4	15	130	1,6	6
	26			12
	32			18
	50			24
	63			30
	80			32
5	80	130	1,55	6
	158			12
	239			18
	−			24
	−			30
	−			32
Примечание 1 номер опыта 1 соответствует положению вентиля «полностью открыт». 2 Номер опыт 5 соответствует положению вентиля «практически закрыт».

Величина расхода Q при каждом положении клапана [6]:

, (5.1)

где G – объём воды, м³;

t – время, с.

Рассчитаем:

.

График градуировочной характеристики расходомера представлен на рисунке 22.
Рисунок 22  Градуировочная характеристика расходомера

Из графика видно экспоненциальную зависимость.

5.6 Исследование характеристик центробежного насоса

1) Полный напор Н_:

Напряжение:

.

Мощность насоса:

.

3) Обработка результатов наблюдений.

Производительность насоса Q, м³/с (5.1) [6]:

,

где G количество воды в мерном баке до уровня «верхний» по водомерному стеклу, м³, л;

t время выполнения замера, с.

.

Мощность, потребляемая насосной установкой N, кВт [9]:

, (5.2)

где U напряжение, В;

I сила тока, А.

Из этой формулы выразим силу тока

[6]:

, (5.3)

КПД насосной установки η определяется следующим образом.

Мощность

, Вт, потребляемая насосом[6]:

. (5.4)

Откуда:

(5.5)

гдеQпроизводительность насоса, м³/с;

 плотность жидкости, кг/ м³;

g ускорение свободного падения, м/с²;

насосом, Н полный напор, создаваемый м вод.ст.

%.

Все величины, полученные в процессе проведения лабораторной работы и рассчитанные, внесены в таблицу 14.

Таблица 14 – Результаты всех расчетов и измерений

№п/п	Продолжительность измерений , с	Количество воды в мерном бакеG, л	Производительность насоса Q, м³/с,∙ 10^-3	Давление по манометру Р_м, м вод.ст.	Разрежение Р_в,, м вод.ст.	Полный напор Н, м вод.ст.	I, А	U, В	N, кВт	КПД η
1	5	6	1,20	19	1,904	150	2,1	380	0,8	2,21
	9	12	1,33							2,44
	15	18	1,20							2,21
	20	24	1,20							2,21
	24	30	1,25							2,30
	29	32	1,10							2,02
2	10	6	0,60	18,5	1,836	150	2,1	380	0,8	1,10
	15	12	0,80							1,47
	23	18	0,78							1,43
	30	24	0,80							1,47
	37	30	0,81							1,47
	45	32	0,71							1,30
3	12	6	0,50	17,51	1,836	150	2,1	380	0,8	0,92
	19	12	0,63							1,16
	28	18	0,64							1,18
	35	24	0,68							1,25
	47	30	0,64							1,18
	55	32	0,58							1,07
4	15	6	0,40	16	1,768	150	2,1	380	0,8	0,74
	26	12	0,46							0,85
	32	18	0,56							1,03
	50	24	0,48							0,88
	63	30	0,48							0,88
	80	32	0,40							0,74
5	80	6	0,08	15,5	1,768	150	2,1	380	0,8	0,15
	158	12	0,08							0,15
	239	18	0,08							0,15
	-	24	-							-
	-	30	-							-
	-	32	-							-

Пример графического построения характеристик насоса представлен на рисунке 23.

Рисунок 23 Характеристики насоса

Во время обработки результатов измерений анализируется режим в рабочей точке А и способы изменения характеристики сети.

5.7Выводы

В ходе работы произошло ознакомление с характеристиками и принципом действия центробежного насоса, а также были сформированы навыки составления градуировочной характеристики расходомера дроссельного типа, а также были исследованы характеристики центробежного насоса.

5.8Контрольные вопросы

1) Перечислите основные типы насосов и области их использования.

Ответ: центробежные, осевые и поршневые. Наибольшее распространение получили центробежные насосы из-за простоты конструкции и удобства эксплуатации.

Устройство поршневого насоса основано на вытеснении воды механическим способом. Область применения подобного насосного оборудования достаточно широка. Они позволяют работать не только с водой, но и агрессивной химической средой, а также взрывоопасными смесями.

В центробежных насосах основным рабочим элементом является диск, на котором зафиксированы лопатки.Использование центробежных насосов в бытовых целях позволяет выполнить различные задачи. Часто они используются для добычи воды из скважины или колодца.С помощью моделей центробежного типа можно обеспечить циркуляцию теплой воды в отопительной системе. Различные подвиды подобных насосов можно использовать для откачивания воды из подвалов или бассейна, для удаления фекальных масс, а также в качестве дренажных машин.

В осевых насосах полностью отсутствуют центробежные силы, и весь процесс происходит путем передачи кинетической энергии.Основная задача подобных насосов – перекачивание пресной и соленой воды. Используются для отвода, снабжения и очистки воды [6].

Перечислите достоинства и недостатки центробежных насосов.

Ответ: достоинства центробежных насосов – компактность, сравнительно небольшой вес, малые габариты при высокой производительности, возможность непосредственного соединения с электродвигателями, плавная и непрерывная подача жидкости, простота пуска и регулировки.

Недостатки центробежных насосов:

1) неустойчивость напора – с увеличением производительности (при постоянном числе оборотов) напор, создаваемый насосом, уменьшается;

2) невысокий КПД для малых производительностей (до 5∙103 м3/с).

В центробежных насосах с изменением производительности изменяются и другие параметры насоса – напор, мощность и коэффициент полезного действия. При постоянном числе оборотов эти величины связаны между собой определенными зависимостями, которыми широко пользуются при изучении работы центробежных насосов и при выборе их [8].

От каких параметров зависит выбор насоса?

Ответ: выбор насоса и установление числа его оборотов тесно связаны с условиями работы насоса на сеть (трубопровод). Эти условия определяются так называемой характеристикой сети (QH_с), т.е. зависимостью между расходом Q и напором H_c, необходимым для преодоления всех сопротивлений в данном трубопроводе (сети) [6].

Что такое рабочая точка? Как ее определить?

Ответ: рабочая точка А характеристика совместной работы насоса и сети. Если известна производительность насоса Q_А при сетевом напряжении 380 / 220 В, то ее можно рассматривать как рабочую точку А [6].

Что такое характеристика сети? Изобразите ее графически.

Ответ: характеристика сети  зависимость между расходом Q и напором H_c, необходимым для преодоления всех сопротивлений в данном трубопроводе (сети). Характеристики насоса, соответствующие этому режиму, получаются пересечением вертикали Q = Q_А с кривыми на рисунке 24 [9].

Рисунок 24  Характеристика сети

С помощью представленного графика можно ознакомиться характеристиками насоса.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Во время написания работы были сделаны следующие выводы:

В ходе работы «Основы безопасной работы в лабораториях, структуры и оборудования учебных лабораторий кафедры» произошло ознакомление с правилами безопасности, структурами и оборудованием в учебной лаборатории.

В ходе работы «Обзор теплотехнических параметров и приборов для их измерения» были изучены приборы для измерения теплотехнических параметров.

В ходе работы «Градуировочная характеристика расходомера дроссельного типа» произошло ознакомление сфильтровентиляционной установкой ФВУ–100П (1978 года изготовления) и условиями ее эксплуатации, а также была построена градуировочная характеристика расходомера дроссельного типа и определены значения расхода воздуха через воздуховод фильтровентиляционной установки ФВУ–100П.

В ходе работы «Распределение скоростей стабилизирующего воздушного потока в воздуховоде крупного сечения» произошло ознакомление с тремя основными режимами течения несжимаемой жидкости: ламинарным, турбулентным и переходным от ламинарного течения к турбулентному. Были рассчитаны скорости потока в различных точках поперечного сечения трубопровода, а также была определена средняя скорость потока и расход воздух.По результатам была построена эпюра скоростей.

В ходе работы «Изучение характеристик центробежного насоса» произошло ознакомление с характеристиками и принципом действия центробежного насоса, а также была рассчитана величина расхода при каждом положении клапана, сила тока и КПД установки. Была составлена градуировочная характеристика расходомера дроссельного типа и исследованы характеристики центробежного насоса.

В общем итоге, во время прохождения учебной практики в лаборатории были получены первичные навыки, которые будут полезны дальше при изучении дисциплин ядерной инженерии, а также при написании ВКР.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1 Атрошенко Ю.К.. Теплотехнические измерения и приборы [Текст]: учебное пособие / Ю.К. Атрошенко, Е.В. Иванова– М.: Изд-во Томского политехнического университета, 2014. – 151 с.

2 Аина Е.М. Методические указания к лабораторным работам [Текст] : учеб. пособ. / Е.М. Аина – М: Высшая школа, 2015. – 44 с.

3 ИОТ  072 – 15 Инструкция по охране труда для проведения вводного инструктажа студентам, проходящих практику в учреждении города [Текст] :  М.: Стандартинформ, 2015.  4 с.

4 Исаченко В.П. Теплопередача [Текст]: учебник для вузов. / В.П. Исаченко В.А., Осипова А.С. Сукомел – М.: Энергоздат, 1981.  415 с.

5 Лепешкин А.В.Гидравлика и пневмопривод [Текст]: учеб. пособ. / А.В. Лепешкин, А.А. Михайлин, А.А.Шейпак – М.: Изд-во МГИУ, 2007. – 100 c.

6 Назмеев Ю.Г.Теплообменные аппараты ТЭС [Текст]: учеб. пособ. /Ю.Г.Назмеев, В.М. Лавыгин – М.: Изд-во МЭИ, 2005. – 129 с.

7 Пец В.Г. Физика в таблицах. Универсальное справочное пособие для школьников и абитуриентов [Текст]: В.Г. Пец  М.: Додэка, ДМК Пресс, 2014.  80 с.

8 Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы: учебник для вузов. [Текст]: учеб. пособ. / В.П. Преображенский – М.: Энергия, 1978. – 209с.

9 Шейпак А.А. Гидравлика и гидропневмопривод: учебник [Текст]: учеб. пособ. / А.А.Шейпак – М.: Изд-во МГИУ, 2006. – 192 с.

1 2 3 4 5 6