Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Алгоритм выполнения расчета.Стр 1 из 19Следующая ⇒
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М.Ф. Решетнёва» (СибГАУ)
АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ
Методические указания Для выполнения Практических работ
по МДК.01.01 «Эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ: обслуживание и диагностика»
Специальность: 21.02.03.
Форма обучения: очная
Г. Практическая работа № 1 Тема: Основные характеристики насоса. Цель: Актуализация знаний по основным характеристикам насоса Общие сведения: Производительность или подача, Q (от долей до десятков, тыс. м3/ч)-кол-во жидкости, проходящей через насос в единицу времени. Напор насоса – полное приращение удельной механической энергии создаваемое насосом. Дж/кг Напор жидкости – полный запас удельной механической энергии в данной точке. В гравитационных условиях вблизи поверхности земли. Напор – давление жидкости, выражаемое высотой столба жидкости. hп = H – (p2-p1)/(ρ·g) – Hг Мо́щность — физическая величина, равная отношению работы, выполняемой за некоторый промежуток времени, к этому промежутку времени. Частный случай мощности при вращательном движении: M — момент силы, ω — угловая скорость, — число пи, n — частота вращения (число оборотов в минуту, об/мин).
Полезная мощность Nп(Вт) - мощность, сообщаемая насосом подаваемой жидкости (Nп = рgQH/1000; практически от 0,1 до неск. МВт). Мощность на валу N(Вт) - подводимая от двигателя или потребляемая насосом мощность; N = Nп+ΔN, где ΔN-потери мощности на преодоление гидравлич. сопротивлений, внутр. протечки жидкости через зазоры и уплотнения и на трение.
КПД Коэффицие́нт поле́зного де́йствия (КПД) — характеристика эффективности системы (устройства, машины) в отношении преобразования или передачи энергии. Определяется отношением полезно использованной энергии к суммарному количеству энергии, полученному системой; обозначается обычно η («эта»). η = Wпол/Wcyм. КПД является безразмерной величиной и часто измеряется в процентах. Математически определение КПД может быть записано в виде:
где А — полезная работа, а Q — затраченная работа. η -отношение Nп/N (на практике η= 0,6-0,9, но бывает 0,2-0,5 и даже 0,1-0,25).
Кавитационный запас. Допустимый кавитационный запас - это минимальный напор при котором не проявляется явление кавитации и обеспечивается работа насоса без изменения основных технических показателей. Напор при котором начинает проявляться кавитация называется критическим кавитационным запасом. Задание Трехпоршневой насос перекачивет жидкость с плотностью … кг/м3 из открытой емкости в сосуд под давлением … бара с расходом …м3/час. Геометрическая высота подъема жидкости составляет … метра. Полезная мощность, расходуемая на перекачивание жидкости, составляет … кВт. Необходимо найти величину потери напора. Решение:
Практическая работа №2 Тема: Кавитация. Борьба с кавитацией. Цель работы: 1. Убедится на практике в существовании явления кавитации в центробежном насосе и уяснить причины ее возникновения. 2. Освоить методику кавитационных испытаний центробежного насоса. 3. Получить в результате испытаний кавитационную характеристику насоса. 4. Изучить методы борьбы с кавитацией. Теоретические сведения. Кавитацией называется нарушение сплошности потока жидкости, обусловленное появлением в ней пузырьков или полостей, наполненных паром и газом. Кавитация возникает, когда абсолютное давление в потоке падает до давления насыщенных паров жидкости при данной температуре. При этом из жидкости интенсивно выделяются пузырьки, заполненные парами жидкости и растворенными в ней газами (жидкость закипает). Обычно выделение газа из жидкости незначительно и не оказывает существенного влияния на технические параметры работы насосов, поэтому кавитацию называют паровой. В дальнейшем под термином кавитация будем подразумевать паровую кавитацию.
Выделяющиеся из жидкости в местах пониженного давления пузырьки, заполненные паром, уносятся потоком и, попадая в область с повышенным давлением, конденсируются. При этом частицы жидкости, окружающие пузырьки пара, с весьма большими скоростями устремляются в пространство, занимаемое ранее паром. Происходит столкновение частиц жидкости, сопровождающееся мгновенным местным повышением давления, достигающим сотен и даже тысяч атмосфер. Если конденсация происходит у стенок каналов насоса, то материал стенок быстро разрушается. Причем в первую очередь разрушаются те места, в которых имеются микроскопические трещины на поверхности стенок. Рисунок 1. Разрушение рабочих колес вследствие кавитации Например, из чугуна, прежде всего, выбиваются графитовые включения, а затем жидкость, действуя как клин, еще более интенсивно разрушает материал стенок, образуя на их поверхности значительные раковины. Кроме того, материал стенок подвергается разрушению от химического воздействия воздуха богатого кислородом, и различных газов, выделяющихся из жидкости. Описанный процесс разрушения стенок каналов называется эрозией и является очень опасным следствием кавитации. Разрушения рабочих колес вследствие кавитации приведены на рисунок 1. Внешним проявлением кавитации является наличие шума, вибрации, падение напора, подачи, мощности и КПД. Очевидно, что работа насоса в кавитационном режиме недопустима. Возникновение и характер кавитационных явлений определяются кавитационным запасом D h – превышением удельной энергии жидкости при входе в насос над удельной энергией её насыщенных паров (1) где р, u – абсолютное давление и скорость на входе в насос; р нп – давление насыщенных паров жидкости на входе в насос, зависящее от рода жидкости и её температуры. Для воды и бензина р нпв кПа приведены в табл. 1. Таблица 1
Начальная стадия кавитации определяется критическим кавитационным запасом D h кр – кавитационным запасом, при котором в насосе наблюдается падение напора на 2 % на частной кавитационной характе-ристике (Н = f (D Н)) или на 1 м при напоре насоса более 50 м. Величину критического кавитационного запаса D h кр можно определить при кавитационных испытаниях насоса по частной кавитационной характеристике или по формуле С. С. Руднева: (2) где n – частота вращения, об/мин; Q – подача насоса, м 3 / с; С – кавитационный коэффициент быстроходности, величина которого зависит от конструктивных особенностей насоса и равна: 600–800 – для тихоходных насосов; 800–1000 – для нормальных, насосов; 1000–1200 – для быстроходных насосов. Работа насоса без изменения основных технических показателей, т. е. без кавитации, определяется допускаемым кавитационным запасом D h доп, вычисляемым по формуле:
(3) где А – коэффициент кавитационного запаса A = f (D h кр) (А = 1,05–1,3). Графическая зависимость допускаемого кавитационного запаса от подачи в рабочем интервале подач D h доп= f (Q) называется кавитационной характеристикой насоса (см рис 2.9 и 2.12). Её получают при кавитационных испытаниях насоса по частным кавитационным характеристикам. Частная кавитационная характеристика – это зависимость напора насоса от кавитационного запаса при постоянной частоте вращения, подаче и температуре жидкости, H = f (D h) (рис. 2.5) При испытаниях насоса кавитационный запас определяется по формуле: (4) где p а, p в – показания барометра и вакуумметра. Полученные опытным путем значения D h oп приводятся к номинальной частоте вращения n н по формуле: (5) и строится частная кавитационная характеристика насоса (см. рисунок 3)
По каждой частной кавитационной характеристике находим D h кр и Q, а затем D h доп (по формуле 3). По значениям D h доп и Q 1 строим кавитационную характеристику D h доп= f (Q) (см. рисунок 2). Контроль работы насоса при его эксплуатации производится по показаниям вакуумметра, установленного на входе в насос. Связь кавитационного запаса с вакуумом можно найти из выражения Подставив в него значение абсолютного давления p из формулы (1). (6) По аналогии с (6) можно записать выражения для критического и допускаемого вакуума. Критический вакуум: (7) Допускаемый вакуум (8) Употребляется также понятие вакуумметрической высоты всасывания Н в, которая связана с вакуумом зависимостью: или (9) Вакуум на входе в насос зависит от расположения насоса по отношению к свободной поверхности жидкости в приемном резервуаре геометрической высоты всасывания H вс, режима работы насосов и других факторов. Такая зависимость находится с помощью уравнения Бернулли: (10) где h вс – потери насоса во всасывающем трубопроводе. Максимальная (критическая) высота всасывания, т. е. высота, при которой начинается кавитация, вычисляется по формуле:
или (11) Допускаемая высота всасывания H вс, т. е. высота при которой обеспечивается бескавитационная работа насоса, равна: или (12) ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ Установка с замкнутой схемой циркуляции жидкости (рисунок 4) включает в себя: испытуемый центробежный насос 1, бак 3, всасывающий 2 и нагнетательный 6 трубопроводы, задвижку 5, вакуумный насос 4, контрольно-измерительную аппаратуру (манометр 9 и вакууметр 8, диафрагму с подключенным к ней дифференциальным манометром 7, ваттметр 10 и тахометр 11).
Рисунок 4. Схема установки для кавитационных испытаний насоса.
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ И ОБРАБОТКА РАСЧЕТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК
Частные кавитационные характеристики H = f (D h) следует получить для минимальной, номинальной и максимальной подач насоса. С этой целью необходимо: 1. Включить насос 1 и обеспечить заданную подачу задвижкой 5. 2. Уменьшать ступенчато давление на входе в насос, включением вакуумного насоса 4, начиная с давления, заведомо исключающего кавитацию, и заканчивая при резком падении напора, обеспечивая при этом Qi = const и снимая на каждой ступени показания манометра 9, вакуумметра 8, дифманометра 7 и тахометра 11. Результаты измерений записать в табл. 2.3. 3. Вычислить параметры, необходимые для построения частной кавитационной характеристики: напор насоса Н – по формуле ; где – показания манометра и вакуумметра, расположенных соответственно на напорном и всасывающем патрубках насоса, Па; – превышение оси вращения стрелки манометра над точкой подключения вакуумметра, м; – средние скорости движения жидкости в напорном и всасывающем трубопроводах, м/с. Подачу насоса Q – по формуле (2.9); кавитационный запас D h оп по формуле (4). Если в опытах частота вращения n оп отличается от номинальной n н более чем на 0,5 %, кавитационный запас D h оп необходимо привести к n н по формуле (5). Если же n оп отличается от n н менее чем на 0,5 %, принять D h = D h оп. 4. Результаты вычислений записать в табл. 2 и построить по ним частные кавитациопные характеристики (см. рисунок 3). Таблица 2
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ И ОБРАБОТКА ОПЫТНЫХ Для получения кавитационной характеристики D h доп= f (Q) необходимо: 1. По каждой частной кавитационной характеристике Hi = f (D h) определить допускаемый кавитационный запас D h доп= А D h кр, предварительно определив критический кавитационный запас D h кр по падению напора на 2 % на кривой Hi = f (D h) и коэффициент кавитационного запаса A = f (D h кр) из табл. 3. Таблица 3
2. Результаты расчетов свести в таблицу 4 и построить по данным этой таблицы кавитационную характеристику D h доп= f (Q) (см. рисунок 2).
Таблица 4
3. Перечислите меры борьбы с кавитацией. Контрольные вопросы 1. В чем заключается явление кавитации? 2. Как выглядят в аналитической записи условия бескавитационной работы центробежного насоса? 3. Как повысить всасывающую способность центробежного насоса? Практическая работа №3 Тема: Движение жидкости в рабочем колесе ЦБН. Цель: Изучение движения жидкости в рабочем колесе ЦБН. Теоретические сведения. Жидкость подходит в осевом направлении с некоторой скоростью с0 к центральной части рабочего колеса насоса. У входа в канал лопатки рабочего колеса изменяют осевое направление струи на радиальное, и скорость с0 возрастает до скорости с1. В канале рабочего колеса происходит дальнейшее повышение скорости до значения с2. Частица жидкости, двигаясь в канале рабочего колеса, совершает сложное движение. Она вращается вместе с колесом с окружной скоростью и одновременно двигается относительно рабочего колеса со скоростью w. Таким образом, скорость движения частицы – это результат сложения по правилу параллелограмма окружной и относительной w скоростей. На рис. показаны параллелограммы скоростей на входе и на выходе из канала рабочего колеса. Для того чтобы колесо работало с высоким к. п. д., выбирают соответствующие значения углов входа (β1) и выхода (β2). Основное уравнение центробежного насоса, связывающее напор, развиваемый рабочим колесом, со скоростями, имеет вид: В этом уравнении: - гидравлический к.п.д., изменяется в пределах от 0,85-0,95; К - коэффициент, зависящий от числа лопаток рабочего колеса; g - ускорение свободного падения g=9,81 м/с2. Остальные обозначения объяснены на рис. 1. Лопатки рабочего колеса центробежного насоса делают отогнутыми назад (в сторону, противоположную направлению вращения). При лопатках, отогнутых назад, каналы рабочего колеса расширяются более плавно и менее искривлены, чем каналы других профилей, что приводит к снижению гидравлических потерь внутри центробежного насоса и благоприятно отражается на к. п. д. Теоретическую производительность центробежного насоса определяют по формуле Большое значение для нормальной работы центробежных насосов имеет высота всасывания. Различают геодезическую (или геометрическую) высоту всасывания и вакуумметрическую высоту всасывания. Задание. 1. Начертить рабочее колесо ЦБН. 2. На чертеже указать движение жидкости в колесе. 3. Ответить на контрольные вопросы. Контрольные вопросы. 1. Как классифицируются центробежные насосы? 2. Объясните устройство и принцип действия центробежных насосов. 3. Какими параметрами характеризуется работа центробежного насоса? 4. Как определяется полный напор, развиваемый насосом? 5. Приведите расчетную формулу мощности на валу насоса. 6. Что такое рабочая и универсальная характеристики центробежного насоса?
Практическая работа №4 Тема: Расчет рабочего колеса. Цель: Научиться рассчитывать рабочее колесо ЦБН. Задание. Рассчитать рабочее колесо центробежного насоса для подачи воды Q под избыточным давлением p2, при давлении входа 10 кПа. Частота вращения ротора насоса n. На фА4, расчетным величинам, начертить рабочее колесо ЦБН. Лабораторная работа №1 Теоретические сведения Расходом (подачей) Q называется количество жидкости, протекающей через площадь сечения потока в единицу времени. Расход измеряется: - в единицах объема м3/с – объемный расход; - в весовых единицах кг/с – массовый расход; - в весовых единицах кг м/с3 – весовой расход. Давление насоса P – это разность давлений на выходе из насоса Pн и входе Pв в насос, измеряется в Па или ата. Мощность насоса N – мощность, потребляемая насосом, Вт. КПД насоса η – отношение полезной мощности к мощности насоса. Где полезная мощность – мощность, сообщаемая насосом подаваемой жидкости. Напор насоса Н – величина определяемая зависимостью, м Зависимости между основными параметрами насоса для различных режимов работы принято представлять графически в виде характеристик. Характеристиками центробежных насосов называют – графические зависимости параметров: напора Н, мощности N, КПД η от подачи Q при постоянной частоте вращения ротора n и неизменных значениях плотности и вязкости жидкости: Н(Q), N(Q), η(Q)
Ход работы: 1. Заполнить таблицу
Лабораторная работа № 2 Лабораторная работа №3 Лабораторная работа №4 Практическая работа №5 Теоретические сведения. 1. Спиральный корпус (улитка), включая всасывающий и нагнетательный патрубок, в классическом исполнении (всасывающий патрубок – расположен горизонтально, нагнетательный – вертикально) а - открытого типа; б - полузакрытого типа; в - закрытого типа; г - рабочее колесо закрытого типа с двусторонним входом; 1 - втулка; 2 - лопатка; 3 - несущий диск; 4 - покрывающий диск.
1 - рабочая камера; 2 - рабочее колесо; 3 - направляющий аппарат; 4 - вал; 5 - лопатка рабочего колеса; 6 - лопатка направляющего аппарата; 7 - нагнетательный патрубок; 8 - подшипник; 9 - корпус насоса (опорная стойка); 10 - гидравлическое торцовое уплотнение вала (сальник); 11 - всасывающий патрубок. Задание 1. Описать назначение каждого узла. 2. Начертить лопатки и описать влияние формы лопаток на характеристики ЦБН. Контрольные вопросы. 1. Достоинств и недостатки ЦБН. 2. Влияние формы лопаток на работу насоса.
Практическая работа №6 Задание. 1. Составить классификацию поршневых насосов. (таблицей, диаграммой). 2. Описать конструкцию и принцип действия насоса. - по вариантам. Практическая работа № 7 Практическая работа №8 Задание. 1. Изучить теоретическую часть. 2. Начертить схему системы маслоснабжения насосных агрегатов. 3. Описать возможные неисправности в работе системы маслоснабжения. Контрольные вопросы 1. Какое масло применяют в маслосистеме насосных агрегатов. 2. Что включает в себя правила эксплуатации маслосистемы 3. Назначение АВОМ. Практическая работа №9 Задание. 1. Изучить теоретическую часть. 2. Начертить схему системы оборотного водоснабжения насосных агрегатов. 3. Описать возможные неисправности в работе системы оборотного водоснабжения. Контрольные вопросы 1. В период эксплуатации системы оборотного водоснабжения обслуживающий персонал обязан: - перечислить. 2. В чем заключается расчет системы оборотного водоснабжения. Практическая работа №10 Задание 1. Начертить характеристики насоса при разных методах регулирования 2. Сделать выводы по применению методов регулирования. Контрольные вопросы 1. Какие методы регулирования наиболее перспективны.
Практическая работа №11 Задание 1. Из предложенного списка неисправностей указать причину, которая вызвала неисправность и способ ее устранения. 2. Результаты оформить в виде таблицы. Исходные данные Неисправность 1. Отсутствие подачи жидкости после пуска насоса 2. Перегрузка двигателя при пуске 3. Пониженная подача жидкости насосом 4. Уменьшение напора в процессе работы 5. Нагрев подшипников 6. Вибрация насоса 7. Нагрев электродвигателя.
Вывод.
Практическая работа №12 Тема: Определение видов дефектов, методы и средства контроля. Цель: Изучить виды дефектов, методы и средства контроля. Наличие расцентровок, приводящих к дополнительным нагрузкам, может служить причиной появления других неисправностей, а именно интенсивного износа вкладышей подшипников скольжения, износа элементов зубчатого зацепления полу муфт, разрушения тел и дорожек качения радиально-упорных подшипников.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-05-12; просмотров: 242; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.145.119.199 (0.196 с.) |