Определение производительности вакуум-насоса доильной установки при помощи приборов КИ-4840 и КИ-1413

Размещено на http://www.allbest.ru/

ФГОУ ВПО Вятская Государственная Сельскохозяйственная Академия

Биологический факультет

Кафедра Механизация животноводства

Лабораторная работа № 4

Тема: «Определение производительности вакуум-насоса доильной установки при помощи приборов КИ-4840 и КИ-1413»



Содержание работы

1. Изучить устройство приборов КИ-4840 и КИ-1413 для определения производительности вакуумных насосов и методику пользования ими.

2. Определить опытным путем производительность вакуум-насоса с вакуумной системой и без нее, проверить неплотности вакуумной системы п засоренность, пользуясь приборами КИ-4840 и КИ-1413,



1. Необходимое оборудование

1. 11акуумный насос с вакуумной системой.

2. 11риборы контроля КИ-4840 и КИ-1413,

3. Секундомер.

4. Миллиметровая бумага.

5. Ключи, необходимые для подсоединения приборов,

2. Схемы установок и приборов

Рис. 1 Схема прибора КИ-4840 для определения производительности вакуумных насосов: 1- корпус индикатора; 2- регулировочная гайка (барабан); 3- вакуумметр; 4- соединительная гайка (переходник); 5- ручка; 6- трубка; 7- шкала делений на корпусе (вертикальная) - обозначает только целые единицы; 8- шкала делений на барабане (горизонтальная) обозначает десятые и сотые доли единицы.



Постоянная прибора КИ-4840 равна 20 (К=20).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 2 Схема прибора КИ-1413 для определения производительности вакуумных насосов: 1 - ротационный газовый счетчик РС-4С; 2 - вакуумметр; 3 - кран-дроссель; 4 - заглушка; 5 - воздуховод

3. Порядок выполнения работы

Эффективность работы доильной установки зависит в первую очередь от надежной работы вакуумных насосов. Стабильность вакуума под соском, постоянство числа пульсаций и соотношения тактов -- одно из главнейших требований к машинному доению. При изменении величины вакуума изменяется частота пульсаций. На изменение числа пульсаций животное отказывается так же, как на замену дояра. Например, увеличение пульсаций с 60 до 80 в минуту (у трехтактных доильных аппаратов) снижается продуктивность животных на 15...16%. Вакуум выше допустимого приводит наползанию доильных стаканов на соски, что снижает скорость доения или даже прерывает доение. Низкий вакуум приводит к спаданию доильных стаканов с сосков или к прекращению доения. Изменение величины вакуума приводит к колебаниям соотношения тактов, числа пульсаций и нарушает процесс доения.

В процессе работы снижение производительности вакуумного насоса происходит главным образом за счет увеличения зазоров: осевого -- между роторами и крышками; радиального -- между ротором и корпусом; зазора между лопатками и пазами ротора. Увеличение зазоров приводит к повышенному расходу масла. Для контроля производительности применяются приборы «КИ-4с40э и «КИ-1413».

Прибор КИ-4840

Индикатор производительности вакуумнасосов «КИ -4840» предназначен:

1. Для определения производительности вакуумнасосов доильных установок при рабочем вакууме.

Р = -- 52000 Н/м2; или (-- О 53 кгс/см2); или (-- 52кПа); или (390мм рт. ст.)

2. Позволяет определить неплотность вакуумной системы и засоренность вакуумной линии доильных установок после монтажа, наладки и во время эксплуатации.

Областью применения индикатора являются молочные фермы хозяйств, эксплуатирующих доильные установки, а также ремонтно-монтажные и другие предприятия, занимающиеся техническим сервисом (обслуживанием, ремонтом и монтажом доильных установок).

4. Техническая характеристика «КИ-4840»

1. Предел измерения производительности вакуумнасосов, м3/ч - 70

2. Погрешность измерения производительности вакуумнасосов, %:

при расходе от 5 до 20 м3/ч - 6

при расходе свыше 20 м3/ч - 4

3. Предел измерения вакуума, Н/м2 (кгс/см2) - 98066(-1)

4. Погрешность измерения вакуума, % - 2,5

5. Погрешность установки рабочего вакуума, % - 1,6

6. Масса индикатора (прибора), кг - 4,2

7. Обслуживающий персонал, чел - 1

5. Описание «КИ-4840»

Конструкция индикатора основана на методе определения производительности вакуумных насосов при фиксированной величине вакуума Р=53...54 кПа (Р=0,53...0,54 кгс/см3) за сужающимся устройством - кольцевой переменной щелью.

Устройство индикатора и взаимодействие его деталей можно представить по рисункам 1 и 2.

На цилиндрической поверхности корпуса 1 нанесена шкала 7 отсчета целых условных единиц расхода, градуированная от 0 до 5 (цифра 5 соответствует максимальному сечению кольцевой переменной щели).

Одна целая условная единица расхода соответствует одному обороту барабана 2, что соответствует осевому перемещению шпинделя на 1 мм.

На барабане 2 неподвижно закреплена шкала 8, с помощью которой можно отсчитать десятые и сотые доли условных единиц расхода.

На вакуумметре 3 нанесена риска красного цвета, соответствующая значению рабочего вакуума, равного Р=53...54 кПа (Р=0,53...0,54 кгс/см2) .



6. Эксплуатация «КИ-4840»

1. Перед вводом «КИ-4840» в эксплуатацию необходимо тщательно ознакомиться с руководством (инструкцией); очистить индикатор и его принадлежности от антикоррозийных покрытий.

2. Помните: Во избежание порчи вакуумметра не включать в действие вакуумнасос, не установив по шкале 7 корпуса значение, равное 5 (что соответствует максимальному сечению кольцевой щели). Для установки максимального сечения кольцевой щели необходимо барабан 2 повернуть против часовой стрелки на 5 оборотов, что будет соответствовать 5 делениям по шкале 7 корпуса.

После выполнения пунктов 1 и 2 можно присоединять «КИ-4840» в любом участке вакуумной линии и проверять вакуумную систему или вакуумнасос.

А. Порядок проверки вакуумного насоса с вакуумной системой

1. Индикатор «КИ-484О» присоединяется в вакуумную линию (рис.3)

посредством одного из переходников к резьбовому гнезду, предварительно вывернутого вакуумрегулятора (стрелка У, рис. 3) Для уплотнения резьбового соединения используются льняные волокна.

Рис. 3 Схема вакуумной линии; 1- вакуумнасос; 2- вакуумбаллон; 3-регулятор вакуума; 4- вакуумметр; 5- краны разборные; 6- вакуумпровод; 7,8,9- краны перекрытия вакуумной линии



2. Вращая барабан 2 против часовой стрелки на 5 оборотов, установить число 5, соответствующее максимальному сечению кольцевой переменной щели,

3. Включить в работу вакуумнасос, который предварительно должен быть выведен на номинальный температурный режим работы.

4. Вращая барабан 2 па часовой стрелке, установить рабочий вакуум Р=53...54 кПа (Р=0,53...0,54 кгс/см2). Прочитать показания по шкале корпуса и шкале барабана. Полученное значение умножить на К=20 (постоянная индикатора, нанесенная на корпус). Это значение будет являться производительностью вакуумнасоса (м3/ч) в вакуумной системе доильной установки.

Например: При вакууме Р=53...54 кПа (Р=0,53...0,54 кгс/см2),

установленном по вакуумметру 3 индикатора, на шкале 7 корпуса получено два деления и на шкале 8 барабана 38 делений, то есть n=2,38. В этом случае производительность (QА) вакуумнасоса в системе доильной установки будет равна

QА = n * К (1)

Подставив в формулу (1) значения п = 2,38 и К=20 имеем

QА = 2,38 * 20 = 47,6 м3/ч.

Примечание: опыт проводит каждый обучающийся в звене. Далее находим среднее значение производительности (Qн.ср.) насоса и по этому значению делаем заключение (вывод) о пригодности вакуумнасоса.

Б. Порядок проверки вакуумного насоса без вакуумной системы

1. Краном 7 (рис. 3) перекрыть вакуумную линию.

2. Далее подключается индикатор «КИ-4840» и измерения ведутся аналогично изложенному выше (см. «Порядок проверки вакуумного насоса с вакуумной системой») положения 1,2,3,4. В результате измерений получим производительность вакуумного насоса (QБ) в м3/ч.

В. Порядок проверки неплотности вакуумной системы

1. Провести проверку вакуумного насоса с вакуумной системой (пункт «А», положения 1,2,3,4).

2. Провести проверку вакуумного насоса без вакуумной системы (пункт «Б», положения 1,2).

3. Для определения неплотности вакуумной системы необходимо из результата проверки по пункту «Б» вычесть результат проверки по пункту «А».

Например: В результате проверки по пункту «Б» индикатор показал производительность (QБ=59 м3/ч, а в результате проверки по пункту «А» индикатор показал производительность QА=47,б м3/ ч.

Тогда неплотность системы (QВ) определится вычитанием

QB= QБ -QA (2)

и будет равна Qв= 59 -- 47,6 = 11,4 м3/ ч.

При значительной неплотности ее следует найти и устранить.

Г. Порядок проверки вакуумной линии на засоренность

1. Индикатор присоединить в конце вакуумной линии (точки М и N, рис.3).

2. Вауумрегулятор 3 (рис. 3) необходимо выключить (догрузить его грузом 3...4 кг).

3. Провести проверку вакуумного насоса с вакуумной системой аналогично (пункт «А», положения 2,3,4). В результате проверки получим производительность вакуумного насоса (Qг) с учетом засоренности вакуумной линии.

4. Определяем потери на засоренность (Qз) вакуумной линии путем вычитания из результата проверки по пункту «А» результата проверки по пункту «Г».

Например: В результате проверки по пункту «А» получена производительность QA= 47,6 м3/ ч, а в результате проверки по пункту «Г» -- 24,1 м3/ ч.

Тогда потери на засоренность (Qз) определятся вычитанием

Qз= QA- Qг (3)

и будут равны Qз= 47,6 - 24,1 = 23,5 м3/ ч.

По результатам проверки вакуумной линии нужно сделать заключение о годности вакуумнасоса и всей вакуумной системы для дальнейшей эксплуатации.

7. Прибор КИ-1413

Установка «КИ-1413» предназначена для определения производительности вакуумных насосов и герметичности вакуумной системы доильных установок.

Область применения прибора та же, что и индикатора «КИ-4840».

8. Техническая характеристика «КИ - 1413»

Минимальное измерение по расходу воздуха - 5 м3/ ч

Максимальное измерение по расходу воздуха - 48 м3/ ч

Погрешность измерения по производительности (от верхнего предела измерения), % - 2

Предел измерения вакуума - 100 кПа (0…735,6 мм рт. ст.)

Масса у - 33 кг

Обслуживающий персонал, чел - 1

производительность вакуумный насос доильный



9. Эксплуатация «КИ-1413»

Установку для определения производительности вакуумных насосов (рис. 2) необходимо поставить вблизи вакуумного насоса на пол и выверить по уровню (находится на корпусе прибора). Затем подключить к вакуум трубопроводу на место вакуумрегулятора (вакуумрегулятор на время испытаний вывернуть). Включать вакуумный насос можно только при закрытом кране (3) прибора.

Далее необходимо закрыть крышку вакуумбаллона и постепенно открывать кран установки (3). Установить на вакуумметре (2) вакуум в пределах (- 40 кПа); или (- 37220 Н/м2); или (- 0,40 кгс/см2); или (300 мм рт. ст.); дать поработать насосу 10...15 минут для прогрева, после чего приступить к замерам для снятия кавитационной характеристики вакуумного насоса с вакуумной системой.

Примечание: Кавитационной характеристикой насоса называется зависимость производительности от вакуума при постоянных оборотах ротора, давления нагнетания и температуры воздуха.

Порядок снятия замеров

Для снятия характеристики краном (3) прибора КИ-1413 устанавливают изменение вакуума (смотрим по вакуумметру 2), создаваемого насосом. Вакуум устанавливаем 20; 30; 40; 50, 60; 70 кПа (0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7 кгс/см2) (шесть ступеней -- точек). На каждой ступени замеряют расход воздуха по ротационному газовому счетчику (1). В качестве действительного значения производительности берется средняя величина из трех наблюдений.

Например: Устанавливаем вакуум Рв=-30 кПа (Рв = 0 3 кгс/см2).

Далее определяем по ротационному газовому счетчику за какой промежуток времени t (в секундах) проходит определенное количество воздуха Q' (в м3).

Производительность насоса по данному опыту Q'H(1) (м3/ч) подсчитываем по формуле

QH(1) = Q' * 3600/ t , (4)

Где Q'H(1) - производительность насоса по данному опыту при вакууме Рв=ЗО кПа (Рв=0,3 кгс/см2), м3/ч;

Q-- количество воздуха прошедшее через счетчик за время опыта, м3

t -- время опыта, с.

Опыт проделываем трижды, меняя каждый раз величину Q'.

Средняя величина из трех наблюдений по производительности насоса при вакууме Рв = З0 кПа (Рв=0,З кгс/см2) подсчитывается по формуле

Где QH. ср. - производительность насоса при вакууме Рв=30 кПа (Рв=0,3 кгс/см2), м3/ч;

Q'H(1) - производительность насоса по первому опыту при вакууме Рв=30 кПа (Рв=0,3 кгс/см2), м3/ч;

Q'H(2) - производительность насоса по второму опыту при вакууме Рв=30 кПа (Рв=0,3 кгс/см2), м3/ч;

Q'H(3) - производительность насоса по третьему опыту при вакууме Рв=30 кПа (Рв=0,3 кгс/см2), м3/ч.

Пример цифровой:

Допустим, что при величине вакуума Рв = 30 кПа (РВ=0,З кгс/см2) в первом опыте мы имеем величину Q' =0,5 м3, а время t = З6 с.

Тогда (формула 4) Q'H(1) = 0,5 * 3600 / 36 = 50 м3/ч

Во втором опыте мы имеем величину Q'=-0,6 м3, а t = 48 с.

Тогда (формула 4) Q'H(2) = 0,6 * 3600 / 48 = 45 м3/ч

В третьем опыте мы имеем величину Q' =0,4 м3, а t = 30 с.

Тогда (формула 4) Q'H(3) = 0,4 * 3600 / 30 = 48 м3/ч

Средняя величина производительности насоса из трех наблюдений при

вакууме Рв=30 к Па (Рв=0,3 кгс/см2) определится по формуле (5)

Qн. ср. = 50+ 45+ 48 / 3 = 47,3 м3/ч

Q'H(1) = 0,5 * 3600 / 30 = 60 м3/ч

Q'H(2) = 0,7 * 3600 / 52 = 48,5 м3/ч

Q'H(3) = 0,6 * 3600 / 42 = 51,4 м3/ч

м3/ч.

По результатам опыта строим кавитационную характеристику.

Вывод: Производительность вакуумного насоса при разряжении 53…54 кПа (Рв=0,53...0,54 кгс/см2 или 400 мм рт.ст.) должна быть не менее 35 м3

А в данном случае производительность вакуумного насоса равна Q'i =19 мЗ/ч, что не соответствует нормам.

Размещено на Allbest.ru