ÖRVÉNYSZIVATTYÚ MÉRÉSE A berendezés

Hasonló dokumentumok
ÖRVÉNYSZIVATTYÚ JELLEGGÖRBÉINEK MÉRÉSE

ÖRVÉNYSZIVATTYÚ MÉRÉSE A berendezés

Ventilátor (Ve) [ ] 4 ahol Q: a térfogatáram [ m3. Nyomásszám:

TÉRFOGATÁRAM MÉRÉSE. Mérési feladatok

NYOMÁS ÉS NYOMÁSKÜLÖNBSÉG MÉRÉS. Mérési feladatok

1.5. VENTILÁTOR MÉRÉS

0,00 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 Q

Térfogatáram mérési módszerek 1.: Mérőperem - Sebességeloszlás (Pr)

Örvényszivattyú A feladat

BME Hidrodinamikai Rendszerek Tanszék

Vegyipari Géptan labor munkafüzet

(HI) HIDRAULIKUS TÁPEGYSÉG

(L) Lamellás szivattyú mérése

1. Hidrosztatikus hajtásokról

5. MÉRÉS NYOMÁSMÉRÉS

VIDÉKFEJLESZTÉSI MINISZTÉRIUM. Petrik Lajos Két Tanítási Nyelvű Vegyipari, Környezetvédelmi és Informatikai Szakközépiskola

1. feladat Összesen 25 pont

Fűtési rendszerek hidraulikai méretezése. Baumann Mihály adjunktus Lenkovics László tanársegéd PTE MIK Gépészmérnök Tanszék

Mérnöki alapok I. (BMEGEVGAKM2) Példatár

Általános környezetvédelmi technikusi feladatok

2. mérés Áramlási veszteségek mérése

VIDÉKFEJLESZTÉSI MINISZTÉRIUM. Petrik Lajos Két Tanítási Nyelvű Vegyipari, Környezetvédelmi és Informatikai Szakközépiskola

Gravi-szell huzatfokozó jelleggörbe mérése

Áramlástechnikai gépek Hibabecslés segédlet

F. F, <I> F,, F, <I> F,, F, <J> F F, <I> F,,

1. feladat Összesen 17 pont

1. feladat Összesen 5 pont. 2. feladat Összesen 19 pont

PELTON TURBINA MÉRÉSE

Szivattyú kavitációs vizsgálata mérés

VENTILÁTOROK KIVÁLASZTÁSA. Szempontok

M12 RADIÁLIS VENTILÁTOR VIZSGÁLATA

3. Mérőeszközök és segédberendezések

Áramlástechnikai mérések

Ciklon mérése. 1. A mérés célja. 2. A berendezés leírása

Áramlástan Tanszék Méréselőkészítő óra I. Horváth Csaba & Nagy László

Nyomástartóedény-gépész Kőolaj- és vegyipari géprendszer üzemeltetője

Modellkísérlet szivattyús tározós erőmű hatásfokának meghatározására

Vegyipari géptan 3. Hidrodinamikai Rendszerek Tanszék. 1111, Budapest, Műegyetem rkp. 3. D ép. 3. em Tel: Fax:

Szabványos és nem szabványos beépített oltórendszerek, elméletgyakorlat

3. Gyakorlat Áramlástani feladatok és megoldásuk

Szabványos és nem szabványos beépített oltórendszerek, elméletgyakorlat

VIDÉKFEJLESZTÉSI MINISZTÉRIUM. Petrik Lajos Két Tanítási Nyelvű Vegyipari, Környezetvédelmi és Informatikai Szakközépiskola

Nyomáskiegyenlített átmeneti szelepek (PN 25)

Nyomáskiegyenlített átmeneti szelepek (PN 25)

Ülékes szelepek (PN 16) VS 2 1-utú szelep, külső menet

Lemezeshőcserélő mérés

Vízóra minıségellenırzés H4

BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM Épületgépészeti és Gépészeti Eljárástechnika Tanszék HALLGATÓI SEGÉDLET

1. feladat Összesen 21 pont

GROX huzatszabályzók szélcsatorna vizsgálata

Mérnöki alapok 10. előadás

Mérnöki alapok 11. előadás

Áramlástan feladatgyűjtemény. 3. gyakorlat Hidrosztatika, kontinuitás

POLIMERTECHNIKA Laboratóriumi gyakorlat

Gépész BSc Nappali MFEPA31R03. Dr. Szemes Péter Tamás 2. EA, 2012/2013/1

KÜLÖNBÖZŐ ALAKÚ PILLANGÓSZELEPEK VESZTESÉGTÉNYEZŐJÉNEK VIZSGÁLATA

VENTILÁTOR MÉRÉS. Valamint a szívócsőben kialakuló sebességeloszlás (sebességprofil) meghatározása Prandtl csöves méréssel (ld. továbbá 3. fejezet).

ÁRAMLÁSTAN MFKGT600443

Mérési jegyzőkönyv. M1 számú mérés. Testek ellenállástényezőjének mérése

4. A mérések pontosságának megítélése

(Az 1. példa adatai Uray-Szabó: Elektrotechnika c. (Nemzeti Tankönyvkiadó) könyvéből vannak.)

2. Laboratóriumi gyakorlat A TERMISZTOR. 1. A gyakorlat célja. 2. Elméleti bevezető

MUNKAANYAG. Szabó László. Áramlástani szivattyúk. A követelménymodul megnevezése:

MUNKAANYAG. Szabó László. Hogyan kell U csöves manométerrel nyomást mérni? A követelménymodul megnevezése: Fluidumszállítás

Beszabályozó szelep - Csökkentett Kv értékkel

MÉRÉSI JEGYZŐKÖNYV M4. számú mérés Testek ellenállástényezőjének mérése NPL típusú szélcsatornában

Mérnöki alapok 10. előadás

Propeller és axiális keverő működési elve

STAD-R. Beszabályozó szelepek DN 15-25, csökkentett Kv értékkel

Fluidizáció. Δp = v 0 2 ρ f ( L + 1,75] (1) ) (1 ε) [ 150(1 ε) Elméleti összefoglalás

H05 CSŐVEZETÉKBEN HASZNÁLT TÉRFOGATÁRAM-MÉRÉSI MÓDSZEREK ÖSSZEHASONLÍTÁSA

VIZSGA ÍRÁSBELI FELADATSOR

Rugalmas állandók mérése (2-es számú mérés) mérési jegyzõkönyv

Tájékoztató. Használható segédeszköz: számológép. Értékelési skála:

Vízgyűrűs vákuumszivattyú (Vi)

PONTSZÁM:S50p / p = 0. Név:. NEPTUN kód: ÜLŐHELY sorszám

VENTILÁTOR MÉRÉS. a térfogatáram függvényében.

Propeller, szélturbina, axiális keverő működési elve

Szívókönyökök veszteségeinek és sebességprofiljainak vizsgálata CFD szimuláció segítségével

KS-404 AUTOMATIZÁLT IZOKINETIKUS AEROSOL - PORMINTAVEVŐ MÉRŐKÖR, HORDOZHATÓ BELSŐTÉRI KIVITEL ISO 9096 STANDARD KÁLMÁN SYSTEM SINCE 1976

Szívóképesség mérés: Szivattyú kavitációs vizsgálata (Kav)

H05 CSŐVEZETÉKBEN HASZNÁLT TÉRFOGATÁRAM-MÉRÉSI MÓDSZEREK ÖSSZEHASONLÍTÁSA

Folyamatirányítás. Számítási gyakorlatok. Gyakorlaton megoldandó feladatok. Készítette: Dr. Farkas Tivadar

Á R A M L Á S T A N. Áramlás iránya. Jelmagyarázat: p = statikus nyomás a folyadékrészecske felületére ható nyomás, egyenlő a csőfalra ható nyomással

4. /ÁK Adja meg a villamos áramkör passzív építő elemeit!

EGYENÁRAMÚ GÉP VIZSGÁLATA Laboratóriumi mérési útmutató

Figyelem! Csak belső és saját használatra! Terjesztése és másolása TILOS!

Örvényszivattyú-nyomóvezeték rendszer sajátfrekvenciájának kísérleti vizsgálata

Többfokozatú nagynyomású örvényszivattyúk

Típussorozat 3331 Pneumatikus szabályozócsappantyú Típus 3331/3278 Szabályozócsappantyú Típus 3331

ALAPFOKÚ HIDRAULIKA LABORATÓRIUMI GYAKORLATOK

Adatlap: Wilo-Yonos PICO 25/

STAD-R. Beszabályozó szelepek Beszabályozó szelep DN 15-25, csökkentett Kv értékkel

Adatlap: Wilo-Yonos MAXO-D 40/0,5-8

Hangfrekvenciás mechanikai rezgések vizsgálata

TBV-CM. Kombinált fogyasztói szabályozó és beszabályozó szelepek Készülék beszabályozó szelep folyamatos (modulációs) szabályozással

Villanyszerelő 4 Villanyszerelő Kábelszerelő Villanyszerelő 4

LAPDIFFÚZOR JELLEMZŐINEK MEGHATÁROZÁSA

VIZSGA ÍRÁSBELI FELADATSOR

Átírás:

ÖRVÉNYSZIVATTYÚ MÉRÉSE A berendezés 1. A mérés célja A mérés célja egy egyfokozatú örvényszivattyú jelleggörbéinek felvétele. Az örvényszivattyú jellemzői a Q térfogatáram, a H szállítómagasság, a Pö bevezetett teljesítmény, az hatásfok és az n fordulatszám. A mérés során állandó fordulatszám mellett az alábbi függvénykapcsolatokat határozzuk meg: H = f 1 (Q) szállítómagasság a térfogatáram függvényében, Pö = f 2 (Q) bevezetett teljesítmény a térfogatáram függvényében, = f 3 (Q) a szivattyú hatásfoka a térfogatáram függvényében. A szivattyú vizsgálata akkor volna teljes, ha a fenti összefüggéseket kiegészítenénk a szívóképességre jellemző kavitációs szám-térfogatáram kapcsolat meghatározásával. Ez azonban igen munkaigényes és méréstechnikailag kevés újdonságot jelent. 2. A berendezés leírása A berendezés vázlatát az 1. ábrán láthatjuk. A vizet az S jelű szivattyú a csatornából szívja, majd az MP jelű mérőperemen, a T jelű tolózáron keresztül kerül vissza a csatornába. 1. ábra. Az A berendezés A munkapontot a T tolózár fojtásával lehet beállítani. Az S jelű szivattyút az MM jelű külső gerjesztésű egyenáramú mérlegmotor hajtja. A 1

nyomóoldali nyomás tájékoztató értékét a BM jelű Bourdon csöves manométer mutatja A 2., 3. és a 4. ábra mutatja az A berendezés részleteit: a mérlegmotort és a szivattyút valamint a manométereket. mérlegmotor szivattyú 2. ábra. A berendezés: szivattyú és mérlegmotor manométer tolózár 3. ábra. A berendezés: tolózár és Bourdon csöves manométer 2

3 1 2 4. ábra. A berendezés: szivattyú és manométerek. A Δh1, Δh2, Δh3 kitérést az 1, 2, 3 jelű manométerről olvassuk le 3

3. A berendezések műszaki adatai A csővezeték belső átmérője (D) 100 mm A szivattyú típusa BMS 140/24 A mérlegmotor típusa SE MD 139-4 A mérlegmotor karhossza, k A szűkítő nyílás legkisebb átmérője, d Mérlegmotor üresjárási kiegyensúlyozó tömege n=1800/min fordulatszámon, m0 1020 mm 70 mm 0.03 kg Mindkét berendezésben a munkafolyadék, sűrűsége = 1000 kg/m 3, kinematikai viszkozitása = 10-6 m 2 /s. A manométerekben lévő higany sűrűsége: 13600 kg/m 3. 4. A jelleggörbéken szereplő mennyiségek mérése és számítása 4.1. Térfogatáram mérés (Q) A térfogatáram mérés mindkét berendezésben sarokmegcsapolású gyűrűkamrás mérőperemmel történik. Ez az eszköz szabványosított: az MSZ ISO 5167-1 szabvány tartalmazza a folyadékáram mérés előírásait. A mérőperemen átáramló Q térfogatáram arányos az MP mérőperem két megcsapolása között mérhető pp nyomáskülönbség gyökével: 2 d 2p p Q, (1) 4 ahol: d a mérőperem legszűkebb átmérője az átfolyási szám. pp a nyomáskülönbség a mérőperem megcsapolásai között, Az átfolyási szám az MSZ ISO 5167-1 szabvány szerint az alábbi alakú: C 1 4. (2) 4

Itt = d /D az átmérő-viszony és C az átfolyási tényező. Az átfolyási tényezőt az u.n. Stolz-féle formulával kell kiszámítani: C = 0,5959 + 0,0312 2,1-0,184 8 + 0,0029 2,5 (10 6 / Re) 0,75. (3) A Re Reynolds-szám a c átlagsebesség, a D csőátmérő és a kinematikai viszkozitás felhasználásával számolható: Re = c D /. (4) A fenti összefüggések felhasználásával a térfogatáram meghatározása iterativ módszerrel történik, az alábbiak szerint. Az induláshoz felveszünk egy folyadéksebességet: legyen pl. c = 1 m/s. Ekkor ki tudjuk számolni a Re értékét a (4) összefüggéssel, majd a C sebességi tényező értékét a (3) összefüggéssel. Ismerve a értékét, az átfolyási szám is kiszámítható a (2) összefüggéssel. Ezzel meg tudjuk határozni a Q értékét is a (1) összefüggéssel. Ebből az első közelítő értékből ismét kiszámítjuk a c folyadéksebességet, majd ismét Re, a C és végül újra a módosított Q következik. Ezt az iterációt addig folytatjuk, amíg a két egymást követő Q térfogatáram között 1%-nál kisebb lesz az eltérés (3-4 lépés alatt ez bekövetkezik). A berendezésben (lásd az 1. ábrát) a mérőperemen mérhető nyomáskülönbség meghatározására egy fordított egycsöves vizes, és egy egycsöves higanyos manométer van egymással párhuzamosan kapcsolva. Ha kicsi a térfogatáram, akkor a vizes manométerrel is mérünk. Ekkor: pp =h 3 g (5) Ha nagy a térfogatáram, akkor a vizes manométer csatlakozó szelepei zárva vannak és csak a higanyos manométerrel mérünk. Ekkor: pp =h 2 ( Hg - ) g (6) összefüggéssel határozhatjuk meg a nyomáskülönbséget 4.2. A szállítómagasság (H) Definíció szerint a szivattyú szállítómagassága H = (p II - p I ) / g + (c II 2 - c I2 ) / 2g + h II - h I (7) Az összefüggésben p nyomás, c sebesség, h geodetikus magasság, I jelű index a szívócsonkot, II jelű index a nyomócsonkot jelzi (lásd az 1. és 5. ábrát). A berendezésen p II - p I meghatározásához egy egycsöves higanyos manométer van kapcsolva az 1 és 2 jelű pontok közé. Írjuk fel a manométer egyensúlyi egyenletét (vegyük figyelembe, hogy az 1 jelű pont és a ma- 5

nométer közötti impulzus vezetékben levegő, a 2 jelű pont és a manométer közötti impulzus vezetékben pedig van) : pi + h1 Hg g = p2 + (z2-z1) viz g (8) Írjuk fel az 1 és az I jelű pontok között a veszteséges Bernoulli egyenletet (p1' jelöli a vezetékszakasz veszteségét): p1 = pi + pi' (9) Hasonló módon a Bernoulli egyenlet a 2 és II pontok között (p2' jelöli a vezetékszakasz veszteségét): p II = p2 + (z2 -hs)viz g + p2' (10) A (9) és (10) Bernoulli egyenletből kifejezzük a p2 illetve a p1 értékét, ezeket helyettesíthetjük be a manométer (8) egyensúlyi egyenletébe. Így kifejezést kapunk a (pii -pi) különbségre. p p h g z h ) g +Σ Δp II I 1 Hg ( 1 Ezt behelyettesíthetjük a szállítómagasság (7) egyenletébe, megkapjuk a H számítására alkalmas összefüggést. 2 2 Hg p cii ci H h1 z1 g 2g A számítás során elhanyagolhatjuk a p1' és p2' veszteségeket, és vegyük figyelembe, hogy a szívó- és nyomócső keresztmetszete azonos (c II = c I ), továbbá, hogy z 1.0 Így végül a szállítómagasság kiszámítására alkalmas összefüggés: Hg H h 1 (11) 4.3. Bevezetett teljesítmény (Pö) Az örvényszivattyú bevezetett teljesítménye a tengelyteljesítmény. Pö = Mt, (12) ahol M t a szivattyú tengelyének forgatásához szükséges nyomaték, a szivattyú tengelyének szögsebessége. A tengelynyomatékot az MM jelű mérlegmotor kiegyensúlyozásával mérjük. Ha a mérlegmotor serpenyőjébe m tömeget kell helyezni, hogy a motor állórésze egyensúlyba kerüljön (az állórészre helyezett mutató fedésbe kerül a rögzített mutatóval), akkor a tengelynyomaték Mt =(m-mo ) g k (13) s 6

m o k a motor üresjárási kiegyensúlyozáshoz szükséges tömeg, lásd a 3. fejezetben a mérlegmotor karhossza. 4.4. Hasznos teljesítmény (Ph ) Az örvényszivattyú hasznos teljesítménye Ph = Q viz g H (14) 4.5. Hatásfok () A szivattyú összhatásfoka a szivattyú hasznos és bevezetett teljesítményének hányadosa: = Ph / Pö (15) 4.6. Átszámítás a névleges fordulatszámra A mérés közben a fordulatszám mérési pontról mérési pontra változhat, kis fordulatszám-eltérések esetén az affinitás törvényének érvényességét feltételezve az alábbi összefüggésekkel számíthatjuk ki az nnévl névleges fordulatszámhoz tartozó paramétereket: H = H * (nnévl / n * ) 2 Q = Q * (nnévl / n * ) Pö = Pö * (nnévl / n * ) 3, (16) itt *-gal jelöljük a mérés tényleges fordulatszámához tartozó értékeket. 5. Mérési pontok felvétele A mérőberendezéseket a gyakorlatot vezető oktatók helyezhetik üzembe, és állíthatják le. A hallgatók csak a mérési pontok felvételéhez szükséges beavatkozásokat végezhetik a berendezéseken. A mérési pontok felvételéhez szükséges különböző üzemállapotokat a T tolózár segítségével állítjuk be. o Szabályozás a T vagy a TZ tolózárral, o A fordulatszám mérése, o A mérlegmotor kiegyensúlyozása o A manométerek leolvasása (a különböző mérőhelyeken egyidőben), o A mérési eredmények beírása a jegyzőkönyvbe, o A mérési pont felrajzolása az ellenőrző diagramba. A mérési pont felvételét követi az ellenőrző diagram megrajzolása. Ennek abszcissza tengelyén, a mérőperemre kötött higanyos manométer mm- 7

ben leolvasott kitéréséből vont négyzetgyök értékét ( h2 -t, mint a térfogatárammal arányos mennyiséget), ordináta tengelyén a mérlegmotor kiegyensúlyozásához szükséges m tömeget (mint a bevezetett teljesítménnyel közel arányos mennyiséget), valamint a szívó és nyomócsonk közé kapcsolt differenciálmanométer kitérését (Δh1-et vagy Δhm-et, mint a szállítómagassággal közel arányos mennyiséget) ábrázoljuk. A léptéket a helyszínen, a műszerek maximális kitérése alapján célszerű megválasztani. A mérési pontok sűrűsége, a pontok beállítása, a visszamérés stb. az ellenőrző diagram alapján történik. A Q - H jelleggörbe alakjából adódik, hogy kis térfogatáramoknál célszerű a térfogatáram szerint, nagy térfogatáramoknál a szállítómagasság szerint beállítani a mérés üzemállapotát. Megjegyzés: Ha a mérés során a mérőperem nyomáskülönbségét a vizes manométerről is leolvastuk, az ellenőrző diagram számára ellenőrzésül ki kell számítani a megfelelő higanykitérést az alábbi képlet alapján. h2 = h3 / (Hg - ) =0,079 h3 6. A mérési eredmények feldolgozása A Tanszéki honlapon, a tárgy követelményei után megtalálható a Mérési jegyzőkönyv követelményei cím, itt az alaki és a taralmi követelmények (mérési eredmények feldolgozása, hibaszámítás, stb.) egyaránt megtalálhatók. 7. Felkészülés a méréshez A mérési gyakorlatra az alábbiak szerint kell előkészülni: o ismerni kell ezt a mérési tájékoztatót. A mérési tájékoztató ismeretét a mérés kezdetekor ellenőrizzük o tudni kell a kiosztott "egyéni mérési feladat" megoldásának menetét. A "mérési feladat" megoldására való felkészülést a megoldás vázlatának bemutatásával és elmagyarázásával kell bizonyítani. o A mérési adatok feljegyzéséhez elő kell készíteni egy táblázatűrlapot o milliméterpapírt kell hozni az ellenőrző diagram rajzolásához 8