Indrumar Ian 2 5 [615196]

37 5. POMPE CENTRIFUGE

Scop
Lucrarea are ca scop prezentarea modului de determinare a cara cteristicilor
energetice ale mai multor pompe centrifuge de dimensiuni mici ( caracteristica de
sarcină H = H(Q), caracteristica de putere Pe = Pe (Q) și caracteristica de
randament a agregatului η agr = η agr (Q), precum și compararea acestora. Pompele
utilizate sunt: pompa centrifugă multietajată, pompa centrifugă cu canal lateral,
pompa centrifugă cu autoamorsare și pompa centrifugă cu rotor d eschis.

Noțiuni teoretice
Pompa este o mașină hidraulică care transformă energia mecanic ă în
energie hidraulică. Sarcina pompei sau înălțimea de pompare H reprezintă energia
transmisă de pompă unității de masă de lichid între secțiunea d e intrare și cea de
ieșire. Înălțimea de pompare H se calculează ca diferența dintre sarcina lichidului
la ieșirea și la intrarea în pompă.
i ei e i e
i ei e z zgp p
gv vzgp
gvzgp
gvH HH 







2 2 22 2 2 2

Mașini hidraulice – Îndrumar de laborator
38unde pe ș i pi sunt presiunile statice în secțiunile respective, ve ș i vi s u n t v i t e z e l e
medii în secțiuni, iar ze și zi cotele axelor secțiunilor față de un plan de referință
orizontal ales arbitrar.
Instalația experimentală
Standul pe care se fac încercările experimentale este în circu it închis
(fig.10 și 11) și este compus din:
 rezervorul principal de alimentare SA, cu o capacitate de 100 l ;
 pompa multietajată, P1, cu parametrii: Q = 20 ÷ 70 l/min, H = 37,5 ÷ 18 mH
2O,
P = 0,55 kW la n = 2900 rot/min;
 pompa cu canal lateral, P2, cu parametrii: Q = 6,3 ÷ 31,5 l/min, H = 35 ÷ 10
mH 2O, P = 0,3 kW la n = 2900 rot/min;
 pompa centrifugă cu autoamorsare, P3, cu parametrii: Q = 6,3 ÷ 31,5 l/min, H =
36 ÷ 15 mH 2O, P = 0,45 kW la n = 2900 rot/min;
 două pompe centrifuge cu rotor deschis, P4 și P5, cu parametrii : Q = 25 ÷ 80
l/min, H = 13,3 ÷ 9 mH 2O, P = 0,3 kW la n = 2900 rot/min;
 unitate de alimentare cu tensiune electrică cu protecție la sup raîncărcare și
indicatoare digitale pentru tensiune și curent sau putere elect rică;
 vana de golire, VG;
 VR vană fluture – vană de reglare a debitului (utilizată la mod ificarea
parametrilor în vederea obținerii curbelelor caracteristice ale pompei);
 V1, V2, V3, V4, V5, V6, și V7 – vane pentru selectarea pompei d e încercat;
 SM rezervor de măsurare cu indicator de nivel, cu o capacitate de 40 l, cu
robinet de reglare și supapă de sens RS;
 ps și p d – manometre cu element elastic pentru măsurarea presiunii pe co nducta
de aspirație, respectiv de refulare;
 F1 și F2 – rotametre.

Pompe centrifuge
39 Standul este dotat cu un singur motor electric de antrenare de c u r e n t
alternativ (0,9 kW) care se poate conecta pe rând la fiecare po mpă prin intermediul
unui dispozitiv special de cuplare. Mărimile electrice sunt afi șate la panoul electric.

Fig. 10. Standul experimental de încercare a diferitelor tipuri de pompe centrifuge

Mod de lucru
1. Se cuplează motorul electric la pompa care se dorește să fie încercată. Se
pornește motorul și se deschide vana corespunzătoare de pe refu larea pompei.
2. Se deschide vana VR de pe conducta de refulare și se citesc următoarele mărimi:
presiunea pi (la manometrul de pe aspirație, p s), presiunea pe (la manometrul de pe
refulare, p d), debitul Q la rotametrul F1 sau F2 pentru pompele P4 și P5 sau prin
metoda volumetrică pentru pompele P1, P2 și P3 (se măsoară volu mul de apă, V,
din rezervorul de măsurare SM și timpul t), mărimile electrice U și I (la panoul
electric). 3. Se deschide vana VR, se stabilește o nouă valoare a debitulu i și se repetă pasul 2
până cand vana VR ajunge l a poziția maxim deschis.

Mașini hidraulice – Îndrumar de laborator
404. Se instalează motorul la următoarea pompă și se reiau pașii 2 și 3. În funcție de
modul de determinare a debitului, mărilmile citite și cele calc ulate se trec în tabelul
5 pentru pompele P1, P2 și P3 sau în tabelul 6 pentru pompele P 4 și P5.

ps pd
P5 P4 P3 P2
P1 SM
SA VR
F1 F2
VG RS
V1 V2V3 V4
V5 V6 V7

Fig.11. Schema sinopti că a standului echipa t cu pompe centrifug e

Relații de calcul
1. Debitul, Q, dacă nu este citit direct de la rotametru, se determină cu me toda
volumetrică (se măsoară volumul de apă acumulat în rezervorul g radat SM într-un
anumit interval de timp)
tVQ.
2. Conductele de aspirație și resp ectiv de refulare ale fiecăre i pompe, au același
diametru, deci și vitezele din aceste secțiuni, determinate din ecuația de
continuitate, sunt egale
2 24 4
i ei eDQ
DQv v

 .

Pompe centrifuge
41În concluzie termenii cinetici se anulează, astfel că relația d e calcul a sarcinii de
pompare, H, este simplificată
i ei ez zgp pH  .
3. Puterea hidraulică, Ph, transmisă fluidului este
gQH Ph .
4. Puterea electrică, Pe, consumată de motor
  cos3UI Pe .
5. Randamentul agregatului, ηagr, (pompă + motor) se d etermină cu relația
100
eh
agrPP.

Prezentarea rezultatelor
Se reprezintă pentru fiecare pompă, pe același grafic, princip alele curbe
caracteristice:
 de sarcină H = H(Q);
 de putere Pe = Pe (Q);
 de randament al agregatului η agr = η agr (Q).

Observații
Diferența dintre cotele la care sunt amplasate manometrele cu c are se
măsoară presiunile în cele două secțiuni este i ezz= 106 mm.
În funcție de turația motorului l a care se fac încercările, val orile factorului
de putere sunt: 5 ,0 cos pentru turația 1 și 83 ,0 cos pentru turația 2.

Atenționări
Înainte de pornirea instalației se închide complet vana VR de p e conducta
de refulare precum și toate celelalte vane de pe refularea pomp elor.

Mașini hidraulice – Îndrumar de laborator
42Tabel 5. Mărimile măsurate și calculate pentru pompa multietaja tă P1, pompa cu canal
lateral P2, și pompa centrifugă cu autoamorsare P3 Pompa Nr. crt. Mărimi măsurate Mărimi calculate
V t p i pe U I Q H P h Pe ηagr
m3 s bar bar V A m3/s m W W %
P1 0
1
2
3
4
5
6
P2 0
1
2
3
4
5
6
P3 0
1
2
3
4
5
6

Tabel. 6. Mărimile măsurate și calculate pentru pompele centrif uge
cu rotor deschis P4 și P5 Pompa Nr.
crt. Mărimi măsurate Mărimi calculate
Q p i pe U I Q H P h Pe ηagr
m3/h bar bar V A m3/s m W W %
P4 0
1
2
3
4
5
6
P5 0
1
2
3
4
5
6

Pompe centrifuge
43

Mașini hidraulice – Îndrumar de laborator
44