RIDICAREA CURBELOR CARACTERISTICE ALE UNEI POMPE AXIALE

1. Principiul lucrării

Lucrarea are ca scop prezentarea modului de obţinere a caracteristicilor energetice ale unei pompe axiale de dimensiuni mici. Avându-se în vedere solicitările beneficiarilor, în locul randamentului pompei se va determina randamentul agregatului compus din pompa şi motor electric de antrenare.

Pompa este o maşină hidraulică care transformă energia mecanică primită în energie hidraulică. În privinţa înălţimii de pompare, ca urmare a dificultăţii de măsurare a parametrilor în secţiunea

de intrare, se utilizează relaţia:

122

22

ρ2z

g

p

g

vH (1)

12z = diferenţa de cotă dintre nivelul suprafeţei libere din bazinul de aspiraţie şi nivelul dispunerii manometrului de pe flanşa de refulare;

2p = presiunea relativă indicată de manometrul de pe flanşa de refulare;

Pentru pompele axiale cu palele rotorului reglabile se trasează câte o curbă pentru fiecare poziţie a palei.

Caracteristica de sarcină este o curbă în general descrescătoare, prezentând eventual, datorită trecerii de la curgerea cu desprindere de pe profilul palei la curgerea fără desprindere, un palier sau un minim şi un maxim local.

Curba de randament prezintă un maxim în zona debitului optim. În cazul pompelor cu palele rotorului reglabile se trasează şi curbe de randament constant.

2. Instalaţia experimentală

Standul pe care se fac încercările este alcătuit din (figura 1): 1 – cuva de dimensiuni 1 1,2 1,3 cu rol de bazin de alimentare; 2 – pompa axială, fixată în bazin; 3 – conducta de refulare, Dn 200; 4 – vana dispusă la intrarea conductei de refulare în bazin; 5 – manometru cu element elastic, pn 1,6, clasa de precizie 0,6, dispus la refularea pompei; 6 – diafragma, cu d = 0,14 m, D = 0,2 m şi prize de presiune la feţe, şi manometrul diferenţial 7

cu tub U, având drept lichid manometric mercurul; 8 – indicator de nivel, pentru măsurarea cotei z12; 9 – trusa wattmetrică, tip QN10, legată între reţea şi motorul electric 10; 11 – stroboscop, utilizat pentru măsurarea turaţiei la cuplajul pompei. Pompa axială se compune (figura 2) din conul a, corpul pompei b format dintr-un tronson

drept, un cot şi flanşa de refulare, rotorul axial c, statorul postrotoric d, arborele e, lagărul inferior f, etanşarea inferioara g, lagărul superior h şi etanşarea superioara i. Pompa este antrenată printr-un cuplaj elastic de un motor electric, centrat pe pompă.

Rotorul pompei, cu diametrul D1 = 0,2 m, are patru pale, care pot fi fixate la montaj la trei unghiuri diferite de aşezare.

Pel

h

Z12

a b

c

d

e

f

g

h

i

Fig. 1 – Schema standului Fig. 2 – Schema pompei axiale

Fig. 3 – Fotografiile standului

3. Realizarea măsurărilor

Se trece trusa wattmetrică pe scara de putere maximă, se deschide complet vana de refulare şi se încearcă manual dacă părţile rotitoare nu sunt blocate. Înainte de pornirea instalaţiei se închide complet vana de pe refularea pompei. Se conectează motorul la reţea, se porneşte pompa, se purjeajă aerul din tubul de legătură al manometrului şi din conductele de legătură la manometrul diferenţial, apoi se închid robinetele de purjare şi cel de egalizare.

Se deschide treptat vana stabilindu-se diferite debite prin instalaţie, pentru care se citesc următoarele mărimi:

– presiunea 2p la manometrul cu element elastic şi cota 12z la indicatorul de nivel; – denivelarea h la manometrul diferenţial; – puterea electrică absorbită Pel (kW).

4. Prelucrarea rezultatelor Caracteristica diafragmei este dată de relaţia:

p

dQ2

42 , (2)

unde este coeficientul de debit al diafragmei, 69.0 . Dacă se utilizează un manometru cu tub U cu mercur, la care se citeşte denivelare h [m],

diferenţa de presiune va fi: hgp Hg (3)

şi înlocuind, relaţia (2) devine:

hg

dQ Hg )(2

469.0 2 (4)

Viteza apei la ieşirea din pompă se determină cu relaţia:

A

Qv 2 (5)

Înălţimea de pompare este

122

22

2z

g

p

g

vH

(6)

Puterea hidraulică produsă de pompă este gQHPh (7)

iar randamentul agregatului este

100el

ha P

P [%] (8)

Valorile parametrilor măsuraţi vor fi trecute în tabelul următor:

Nr. z12 h p2 Pel Q v2 H Ph a u.m. m m bar kW m3/s m/s m kW %

Să se reprezinte pe acelaşi grafic principalele curbe caracteristice energetice ale pompei: caracteristica de sarcină QHH ;

caracteristica de putere QPP elel ;

caracteristica de randament a agregatului Qaa .