SZKOŁA GŁOWNA SŁUŻBY POŻARNICZEJ
KATEDRA TECHNIKI POŻARNICZEJ		LABORATORIUM HYDROMECHANIKI
Ćwiczenie nr 8 Temat: Badanie charakterystyk pomp wirowych odśrodkowych i ich współpracy szeregowej i równoległej.	Pluton 1	Wykonał: st.asp.Jarosław Maksymczuk
					Grupa: B
Prowadzący: kpt. mgr inż. E. Pawlak	Data wykonania: 13.04.2003r.		Data złożenia: 31.05.2003r	Ocena:

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest określenie charakterystyk pomp wirowych odśrodkowych pracujących pojedynczo, współpracujących szeregowo i równolegle.

2. Schemat stanowiska pomiarowego

1 - pompa, 2 - zawór zwrotny, 3 - zawór kulowy, 4 - zawór kulowy, 5 - smok ssawny, 6 - przepływomierz magnetyczny, 7 - zawór regulacyjny, 8 - zawór odcinający, 9 - wakuometr, 10, 11 - manometry sprężynowe, 12 - tensometryczny czujnik ciśnienia, 13 - miernik ciśnienia, 14 zbiornik wody.

Wykonaliśmy pomiary dla trzech wariantów połączeń pompowych:

-dla układu pompowego składającego się z jednej pompy

-dla układu pompowego składającego się z pomp połączonych szeregowo

-dla układu pompowego składającego się z pomp połączonych równolegle

Wyniki pomiarów zestawiono w poszczególnych talach

3. Wyniki pomiarów:

• Tabela nr1 dla układu składającego się z pojedynczej pompy:

Lp.	k %	Hs [MPa]	Ht [MPa]	Ns [W]	Uwagi
1.	54	- 0,02	0,05	1080
2.	52	- 0,02	0,08	1080
3.	49	- 0,02	0,12	1110
4.	45	- 0,02	0,18	1140
5.	36	0,00	0,31	1140
6.	21	0,01	0,40	1020
7.	16	0,01	0,42	930
8.	11	0,01	0,44	810
9.	8	0,01	0,46	750
10.	5	0,01	0,46	660

• Tabela nr2dla układu składającego się z pomp połączonych szeregowo:

Lp.	k %	Hs1 [MPa]	Ht1 [MPa]	Ht2 [MPa]	Ns [W]
1.	56	- 0,01	0,00	0,02	2040
2.	52	- 0,01	0,10	0,16	2100
3.	48	- 0,01	0,15	0,28	2220
4.	37	0,00	0,28	0,52	2280
5.	30	0,00	0,34	0,64	2160
6.	26	0,00	0,36	0,70	2100
7.	20	0,00	0,40	0,78	1920
8.	15	0,00	0,44	0,84	1800
9.	9	0,00	0,46	0,90	1500
10.	5	0,00	0,48	0,92	1260

• Tabela nr3 dla układu składającego się z pomp połączonych równolegle:

Lp.	k %	Hs1 [MPa]	Hs2 [MPa]	Ht [MPa]	Ns [W]
1.	96	- 0,01	- 0,01	0,12	2220
2.	90	- 0,01	- 0,01	0,16	2220
3.	80	0,00	0,00	0,22	2280
4.	70	0,00	0,00	0,28	2280
5.	60	0,00	0,00	0,32	2220
6.	50	0,00	0,00	0,36	2100
7.	40	0,00	0,00	0,40	1980
8.	30	0,00	0,00	0,42	1800
9.	20	0,00	0,01	0,44	1620
10.	10	0,00	0,02	0,46	1320

4. Obliczenia:

Dla pojedynczej pompy:

1. obliczenie wydatku Q rzeczywistego( tab. 1 dla poz. 3)

2. zamiana ciśnienia z MPa na metry słupa wody:

0,02MPa= 2msw

0,12MPa= 12msw

3. obliczanie wysokości podnoszenia

H_t = 12_msw

H_s = -2_msw

4. przeliczenie mocy silnika

1110 W = 1,11 kW

5. obliczenie mocy pojedynczej pompy:

gęstość wody γ = 1kg/l

wydajność Q = 2,16 l/s

wysokość podnoszenia H_p = 10_msw

6. obliczenie sprawności pojedynczej pompy:

sprawność silnika η_s = 0,95

moc silnika N­_s = 1,11 kW

moc pompy N_H = 0,21 kW

• Tabela nr 4 - zestawienie obliczeń dla układu pompowego składającego się z pojedynczej pompy:

Lp.	Q rz[l/s]	Hs [m]	Ht [m]	Ns [kW]	Hp [m]	NH [kW]	ηH
1	2,38	-0,02	0,05	1,08	3	0,07	0,07
2	2,29	-0,02	0,08	1,08	6	0,13	0,13
3	2,16	-0,02	0,12	1,11	10	0,21	0,20
4	1,98	-0,01	0,18	1,14	17	0,33	0,30
5	1,58	0,00	0,30	1,14	30	0,46	0,42
6	0,92	0,01	0,4	1,02	39	0,35	0,36
7	0,70	0,01	0,42	0,93	41	0,28	0,32
8	0,48	0,01	0,44	0,81	43	0,20	0,26
9	0,35	0,01	0,46	0,75	45	0,15	0,21
10	0,22	0,01	0,46	0,66	45	0,09	0,14

Dla pomp połączonych szeregowo:

a)obliczenie mocy pomp:

gęstość wody γ = 1 kg/l

wydajność Q = 2,11 l/s

N_H = (γ x Q x Hp)/102 [kW] = (1 x 2,11 x 34 )/102 = 0,70 kW

wysokość podnoszenia H_p= 14_msw

b) obliczenie sprawności pomp:

sprawność silnika η_s = 0,95

moc silnika N­_s = 2,22 kW

moc pompy N_H = 0,70 kW

η_H = N_H/η_sN_s = 0,70/0,95 x 2,22= 0,33

• Tabela nr 5-zestawienie obliczeń dla układu pompowego składającego się z pomp połączonych szeregowo:

Lp.	Q rz[l/s]	Hs [m]	Ht [m]	Ns [kW]	Hp [m]	NH [kW]	ηH
1	2,46	-0,01	0,00	2,04	3	0,02	0,01
2	2,29	-0,01	0,10	2,10	25	0,56	0,26
3	2,11	-0,01	0,15	2,22	34	0,70	0,33
4	1,50	0,00	0,28	2,28	80	1,18	0,54
5	1,32	0,00	0,34	2,16	98	1,27	0,62
6	1,14	0,00	0,36	2,10	106	1,18	0,59
7	0,88	0,00	0,40	1,92	118	1,02	0,56
8	0,66	0,00	0,44	1,80	128	0,83	0,48
9	0,39	0,00	0,46	1,50	136	0,52	0,36
10	0,22	0,00	0,48	1,26	140	0,3	0,25

Dla pomp połączonych równolegle

a) obliczenie mocy pompy:

gęstość wody γ = 1 kg/l

wydajność Q = 3,52 l/s

wysokość podnoszenia Hp

Hp = Ht + Hs = 22 + (0 + 0) = 22 _msw

H_p = 22 _msw

b) obliczenie sprawności pomp:

sprawność silnika η_s = 0,95

moc silnika N­_s = 2,28 kW

moc pompy N_H = 0,76 kW

η_H = N_H/η_sN_s = 0,76/0,95 x 2,28 = 0,35

• Tabela nr 6- zestawienie obliczeń dla układu pompowego składającego się z pomp połączonych równolegle:

Lp.	Q rz[l/s]	Ns [kW]	Hp [m]	NH [kW]	ηH
1	4,22	2,22	10	0,41	0,19
2	3,86	2,22	13	0,49	0,23
3	3,52	2,28	22	0,76	0,35
4	3,08	2,28	28	0,84	0,39
5	2,64	2,22	32	0,83	0,39
6	2,2	2,1	36	0,78	0,39
7	1,76	1,98	40	0,69	0,37
8	1,32	1,8	42	0,54	0,31
9	0,88	1,62	44	0,38	0,25
10	0,44	1,32	46	0,20	0,16

5. Wnioski:

• Wysokość podnoszenia wzrasta około 2-krotnie w przypadku połączenia szeregowego pomp w porównaniu z pompą pojedynczą.

• Wysokość podnoszenia w przypadku połączenia równoległego pomp nie zmienia się.

• Wydajność pomp przy połączeniu szeregowym w porównaniu z pojedynczą pompą nie zmienia się w przeciwieństwie do sytuacji, gdy pompy połączone są równolegle, wtedy wydajność układu wzrasta około 2-krotnie.

• Sprawność układu pomp połączonych równolegle osiąga najwyższą wartość przy wydajności ponad 2-krotnie większej niż w sytuacji pojedynczej pompy oraz układzie pomp połączonych szeregowo.

• Zarówno układy pomp połączonych równolegle jak i szeregowo zyskują na wielkości mocy w porównaniu z pompą pojedynczą wzrost około 2-krotnie.

• W układach równoległych pomp moc osiągnięta jest przy 2-krotnie większej wydajności niż w pozostałych przypadkach.

• Układ pomp połączonych szeregowo posiada większą wysokość ssania od pomp połączonych równolegle.

• Wyniki pomiarów zgodne są z teoretycznymi charakterystykami pomp i ich układów. Niewielkie odstępstwa spowodowane są niedokładnością przyrządów pomiarowych.

• W związku z powyższym możemy stwierdzić, że podczas akcji gaśniczej, gdy musimy podać wodę na dużą odległość stosujemy połączenie szeregowe, a jeżeli potrzebujemy dużą ilość wody na krótkich odcinkach, wykorzystujemy połączenia równoległe.

5

---