Определение напора по показаниям приборов

Способы определения подачи насоса

Подача (расход) насоса в лаборатории может быть замерена несколькими способами:

1. Объемным способом. Для этого необходимы мерный со­суд и секундомер, при помощи которых определяются объем и время его заполнения.

2. При помощи дифманометра, установленного на нагнетате­льном трубопроводе. Дифманометр состоит из местного сопротивления в виде диафрагмы и U -образно изогнутой заполненной ртутью стеклянной трубки, которая своими концами соединена резиновыми трубками с диафрагмой. При движении жидкости через диафрагму в ней создается давление, которое меньше, чем в трубопроводе, в связи с чем ртуть в коленах стеклянной трубки установится на различной высоте h. Замеряя эту величину, по тарировочной кривой определяют расход.

З. При помощи мерного водослива. Замеряется напор на
гребне водослива и по его величине по тарировочной кривой
определяется расход.

В производственных насосных станциях подача насоса определяется с помощью различного типа водомеров (расходо­меров). Наиболее распространены на насосных станциях тур­бинные, электромагнитные (индукционные) и ультразвуковые расходомеры.

Турбинные расходомеры имеют вертушку, скорость враще­ния которой пропорциональна скорости потока и, следова­тельно, расходу воды.

Электромагнитные (индукционные) расходомеры работают по принципу преобразования скорости потока в электриче­ский сигнал.

В основу работы ультразвуковых расходомеров положен принцип изменения скорости распространения ультразвука по направлению потока воды и против него.

Для замера напора необходима установка вакуумметра (мановакуумметра) на всасывающей линии и манометра (мано-вакуумметра) на нагнетательной. При помощи этих приборов напор определяется по-разному для различных типов насосных установок.

а) Для установки с положительными высотами всасывания и нагнетания (рис.2.3).

В соответствии с законом Бернулли полная удельная
энергия, которой обладает жидкость в сечении 1-1 относительно плоскости 0-0, составит

Е₁ = Z_BX + P₁/pg + αV_B ²/2g (2.9)

Пройдя через насос, жидкость получает дополнительное количество энергии, которая в сечении 2-2 станет равной

Е₂ = Z_вых + P₂/ pg + αV _н ² /2g. (2.10)

Здесь P₁ и Р₂ - давления в соответствующих сечениях, а V_B и V_H - скорость воды в них, ρ - плотность жидкости, Z_BX и Z_BbIX - расстояния между плоскостью сравнения 0-0 и центрами сечений.

Зная, что напор – это количество энергии, которую приобретает жидкость, пройдя через насос, можно записать:

Н = Е₂ – E₁, или с учетом (2.9) и (2.1)

Н = Z_BbIX + P₂/ ρ g + V _н ² /2g - Z _BX – P₁/pg - V_B ² /2g. Учитывая, что

Z_BbIX-Z_BX=Z и, группируя члены, получим

Н = Z + (Р₂ – P₁) / p g + (V _н ² -V_B²) / 2g. (2.11)

Выразим давления через показания манометра и вакуумметра.

Полное давление во втором сечении Р₂ = Р_ат+ Р_м, а в первом

Р₁ = Р_ат – Р_вак.

Подставляя эти значения в формулу (2.11), получим

H = Z + P_M/pg +P_B/pg + (V_H² - V_B²)/2g.

Показание манометра h_M= P_M /pg, вакуумметра h_вак= Pg/pg.

Тогда V_H² - V_B²

H = Z + h_M+h_вак+ (2.12)

2g

Если пренебречь высотным расположением приборов и разностью скоростных напоров, то формула (2.12) упростится до вида

Н = h_M + h_вак,

т.е. после снятия показаний приборов и перевода их в метры водяного столба нужно сложить полученные цифры, что и даст величину напора.

Пример. Показание манометра 3 ат (3 кг/см²) переводим в м вод.ст. путем умножения на 10. Получим 30 м. Показание вакуумметра 0.2 ат или 2 м. Напор будет 32 м.

б) Для установки с отрицательной высотой всасывания и положительной высотой нагнетания (рис.2.1, б).

Поступая аналогично вышеизложенному, получим конечную формулу

V_н² – V_B²
Н = h _м – (±h_MB) + Z + 2g. (2.13)

Здесь h_M и h_MB- показания манометра и мановакуумметра с учетом их знаков.

в) Для установки с положительной высотой всасывания и отрицательной высотой нагнетания (рис.2.2).

Вывод конечной формулы аналогичен предыдущим.

Получим:

V _н² – V_B²
Н = h _вак – (±h_MB) + 2g. (2.13)

В полученном выражении отсутствует Z, так как точки замера пониженного и повышенного давлений находятся на одном уровне.

Дата добавления: 2015-07-02