Dominik Jakubiak

Kierunek: Biotechnologia

Grupa studencka: 4

Semestr studiów: IV

Data ćwiczeń: 16.04.2008

Sprawozdanie 3

Temat: „Badanie pompy odśrodkowej. Szeregowa i równoległa współpraca pomp.”

1. Schemat układu pomiarowego.

2. Dane układu pomiarowego.

Pompa odśrodkowa (nr 1) Sm 202-11 firmy Hydrovacum nr 730-048 napędzana silnikiem Slg 80-4A o nominalnej częstości obrotów 1400 obr/min.

Pompa odśrodkowa (nr 2) Sm 202-11 firmy Hydrovacum nr 730-060 napędzana silnikiem Slg 80-4A o nominalnej częstości obrotów 1400 obr/min.

Średnica rurociągu tłocznego D=5/4 cala
Średnica zwężki rurociągu d=12,6mm
Współczynnik przepływu zwężki C=0,3954
Sprawność silnika elektrycznego ŋel=0,7
Różnica poziomów odbioru ciśnienia na wlocie i wylocie pompy 1: Ho=31cm
Różnica poziomów odbioru ciśnienia na wlocie i wylocie pompy 2: Ho=35cm
Ciśnienie atmosferyczne pb=74,8 cmHg=99724,86Pa
Temperatura: T	15	°C

3. Zestawienie pomiarów.

	Dane pomiarowe dla pompy nr 1
Położenie zaworu dławiącego	1	2	3	4	5	6	7
Manometryczne ciśnienie tłoczenia pt (Mpa)	0,03	0,065	0,145	0,2	0,23	0,245	0,295
Manometryczne ciśnienie ssania hs (mmHg)	177	158	119	95	77	70	51
Częstość obrotów n (1/min)	1400	1400	1400	1400	1400	1400	1400
Spiętrzenie na zwężce hz (mmHg)	230	205	140	105	70	55	25
W1	29	33	39	44	49	50	56
W2	29	32	39	45	50	51	56
W3	29	32	40	45	49	50	57
ΣW	87	97	118	134	148	151	169
Nel	217,5	242,5	295	335	370	377,5	422,5
stała watomierza (W/l.dz.)	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5
	Dane pomiarowe dla pompy nr 2
Położenie zaworu dławiącego	1	2	3	4	5	6	7
Manometryczne ciśnienie tłoczenia pt (Mpa)	0,03	0,078	0,1	0,16	0,19	0,222	0,278
Manometryczne ciśnienie ssania hs (mmHg)	134	118	100	72	60	50	20
Częstość obrotów n (1/min)	1400	1400	1400	1400	1400	1400	1400
Spiętrzenie na zwężce hz (mmHg)	240	195	160	110	80	60	20
ΣW	89	98	107	128	137	146	167
Nel	222,5	245	267,5	320	342,5	365	417,5
stała watomierza (W/l.dz.)	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5

4. Obliczenia.

Najpierw z tablic wyznaczamy funkcję gęstości rtęci: y = -2,4291x + 13628 i wyliczamy na tej podstawie gęstość rtęci w 15°C.

Natomiast z następującego równania wyznaczamy gęstość wody: y = -0,0045x2 - 0,006x + 1000,2.

ρc=	999,1	kg/m^3 dla 15°C
C=	0,3954
d=12,6mm	0,0126	m
S=0,0126^2*3,14/4	0,00012469	m^2
H0=	0,31	m
pt=0,03Mpa=	30000	Pa
ps=hs*ρrt*g=0,177m*9,81m/s2*13591,6kg/m3=	23600	Pa
ρrt=	13591,6	kg/m^3 dla 15°C

Następnie dysponując tymi policzonymi wartościami możemy policzyć wielkości, charakteryzujące każdą z pomp:

Obliczenia dla zaworu 1 pompy 1
prędkość przepływu w0=c*pierw(2p/ρ)	3,097995	m/s
objętościowe natężenie przepływu V=w0*S	0,0003863	m^3/s
manom wys pompow Hm=Hst+Δhs+Δht=H0+(pt-ps/g*ρc)	0,962983	m
Przyjmujemy, że Hu=Hm
moc użyteczna pompy Nu=g*ρc*Hu*V	3,645906	W
moc oddawana przez silnik (równa efektywnej) Ns=ŋel*Nel	152,25	W
Przyjmujemy, że Ns=Ne (brak przekładni)
sprawność całkowita pompy ŋ=Nu/Ne*100%	2,394684	%

Obliczenia dotyczące pompy 1:
Położenie zaworu	1	2	3	4	5	6	7
spiętrzenie na zwężce hz [Pa]	30666,73	27333,39	18666,70	14000,03	9333,35	7333,35	3333,34
wydatek pompy V [m^3/h]	1,39	1,31	1,08	0,94	0,77	0,68	0,46
Manometryczna wysokość pompowania Hm [m]	0,96	4,79	13,49	19,42	22,73	24,35	29,71
Całkowita wysokość pompowania He [m]	0,96	4,79	13,49	19,42	22,73	24,35	29,71
Moc użyteczna Nu [W]	3,65	17,13	39,83	49,69	47,47	45,09	37,09
Moc oddawana przez silnik (równa efektywnej) Ns [W]	152,25	169,75	206,50	234,50	259,00	264,25	295,75
Sprawność całkowita pompy ŋ [%]	2,39	10,09	19,29	21,19	18,33	17,06	12,54

Obliczenia dotyczące pompy 2:
Położenie zaworu	1	2	3	4	5	6	7
spiętrzenie na zwężce hz [Pa]	32000,06	26000,05	21333,38	14666,70	10666,69	8000,02	2666,67
wydatek pompy V [m^3/h]	1,42	1,28	1,16	0,96	0,82	0,71	0,41
Manometryczna wysokość pompowania Hm [m]	1,55	6,66	9,15	15,66	18,88	22,28	28,40
Całkowita wysokość pompowania He [m]	1,55	6,66	9,15	15,66	18,88	22,28	28,40
Moc użyteczna Nu [W]	5,99	23,23	28,90	40,99	42,16	43,08	31,71
Moc oddawana przez silnik (równa efektywnej) Ns [W]	155,75	171,50	187,25	224,00	239,75	255,50	292,25
Sprawność całkowita pompy ŋ [%]	3,84	13,54	15,43	18,30	17,58	16,86	10,85

Kończąc sporządzamy charakterystykę pomp przy współpracy szeregowej i równoległej i rysujemy wykresy charakterystyk pomp.

Szeregowa i równoległa współpraca pomp:
Położenie zaworu	1	2	3	4	5	6	7
Wydatek pompy V [m^3/h] współpraca szeregowa - średnie V obu pomp	1,41	1,30	1,12	0,95	0,79	0,70	0,43
Manometryczna wysokość pompowania Hm [m] współpraca szeregowa - suma Hm	2,51	11,46	22,64	35,08	41,61	46,63	58,12
Wydatek pompy V [m^3/h] współpraca równoległa - suma V	2,81	2,59	2,24	1,90	1,59	1,39	0,87
Manometryczna wysokość pompowania Hm [m] współpraca równoległa - średnia Hm	1,26	5,73	11,32	17,54	20,80	23,32	29,06

5. Wnioski.

Analizując wykres manometrycznej zależności wysokości pompowania od wydatku pompy, można stwierdzić, że dzięki połączeniu pomp szeregowo zwiększamy manometryczną wysokość pompowania, natomiast poprzez połączenie pomp równolegle zwiększa się wydatek pompy. Dzięki temu możemy dobrać odpowiednio połączenie pomp w stosunku do potrzeb układu. Jednak należy wziąć pod uwagę, że przy łączeniu pomp zawsze mamy do czynienia ze zmniejszeniem wydajności przez powstawanie oporów hydraulicznych.

---