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澳门在线网站离心泵特性曲线的测定

发布时间:2020-05-27 05:59

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  离心泵特性曲线的测定 一、实验目的 1.熟悉离心泵的操作,了解离心泵的结构和特性,掌握实验组织方法。 2.掌握离心泵特性曲线.掌握离心泵的流量调节方法,了解电动调节阀、变频器、差压变送器等的工作原理。 二、基本原理 对一定类型的泵来说,泵的特性曲线主要是指在一定转速下,泵的扬程 (H)、轴功率 (P) 和效率 (η ) 与流量 ( qv) 之间的关系。 由于离心泵的结构和流体本身的非理想性以及 流体在流动过程中的种种阻力损失,至今为止,还难以推出扬程的纯理论计算式。因此, 一般采用实验的方法测定扬程,即泵的特性曲线 所示的系统, 分别取泵的进出口为 1-1 截面与 2-2 截面, 建立机械能衡算式: p1 ?g + z1 + u12 u2 p + H = 2 + z2 + 2 ?g 2g 2g (3-1) H= p 2 p1 u2 u2 ? ?z 2 ?z1 ? 2 ? 1 ?g ?g 2g 2g ∴H= p 2 p1 u2 u2 ? ?h ? 2 ? 1 ?g ?g 2g 2g (3-2) 式中: h0 — 表示泵出口和进口间的位差,m; ρ— 流体密度,kg/m3 ; g — 重力加速度 m/s2; p1、p2 — 分别为泵进、出口的真空度和表压,Pa; u1、u2 — 分别为泵进、出口的流速,m/s; 从式(3-2)可见,计算出泵进出管路上的压差、位差和速度差,就可计算出泵提供给液体 的扬程。按照管路特性曲线和泵特性曲线的交点作为泵工作点的原理,改变管路阻力可以通 过调节阀门开度加以实现,使管路特性曲线上的工作点发生移动,再将一系列移动的工作点 的轨迹连接起来,就是泵的扬程曲线。 泵的有效功率 (Pe) 和效率 (η ) 分别由下面(3-3)和 (3-4) 式计算: P ? Hq ?g (3-3) (3-4) ? ? P / P ? Hq ?g / P 其中 P 代表轴功率,即泵轴传递给泵的功率。 由式 (3-3) 和 (3-4) 求取的数据同样可以绘出泵的轴功率和效率曲线。 泵的特性曲线是在定转速下的实验测定所得。但是,实际上感应电动机在转矩改变时, 其转速会有变化,这样随着流量 qv 的变化,多个实验点的转速 n 将有所差异,因此在绘制特 性曲线之前,须将实测数据换算为某一定转速 n?下(可取离心泵的额定转速)的数据。换算 关系如下(比例定律) : n? n 流量 q ? q (3-5) 扬程 n? H? ? H( ) n P??P( n? 3 ) n 2 (3-6) 轴功率 (3-7) 效率 ?? ? ? g qH?g qH ? ? ?? P? P (3-8) 方程式 (3-2) 表明,实验组织方法是:实验装置中在泵的进出口管上分别装有线;由温度计测量流体温度,从而确定流体的密度 ρ;由功率表计量电机输入功率, 由电机效率即可计算泵的输入功率 P;管路中需安装流量计,确定流体的流速 u ;欲改变 u 需阀门控制(手动或自动改变阀门的开度) 。 三、实验流程图和实验步骤 (1)手动离心泵实验装置 a、实验流程图 图 3-1 离心泵特性曲线测定流程示意图 实验装置流程见图 3-1,由低位水箱、泵进口真空表、泵、泵出口压力表、流量计、 调节阀等组成了一个循环回路。装置参数见下表 3-1。 表 3-1 手动离心泵实验装置参数 离心泵型号 转速 h0 进口管径 出口管径 仪表系数 P803 1440r.p.m 0mm 40mm 32mm 1.000 b、实验步骤 1、关闭引水阀、排气,启动泵。 2、实验布点:实验顺序从大到小,即将阀门开至最大时,作为第一组实验数据,共 采集 12~16 组数据。实验布点服从大流量多布点,小流量少布点规则,原因是离心泵效 率极值点出现在大流量时。前七组数据按流量显示仪读数每下降约 0.2L/s 布一个实验点,澳门在线网站。 以后实验数据布点约下降 0.4L/s。注意:若发现流量显示仪读数达不到零,可采用将调节 阀开至最大,再快速关闭调节阀,流量显示仪读数将为零,可能此读数不久还会上升,上 升的数据不采集,以零计。此时其余的仪表读数不随显示仪读数而变。 3、停泵:实验结束前,关闭泵出口阀,再关闭泵的电源。 4、上机进行数据处理。 c、实验数据记录 表 3-2 离心泵原始数据 水温: No. ℃ 流量 L/s 真空表读数 MPa 压力表读数 MPa 功率表读数 w (2)自动离心泵实验装置 a、实验流程图 离心泵特性曲线测定装置具有在线操作功能,实验装置示意图见图 3-2。装置中泵进出 口管径相同均为 40cm,澳门在线网站泵进出口测压点高度差 h0 =0.2m。 b、实验步骤 1、灌泵:清洗水箱,并加装实验用水。给离心泵灌水,排出泵内气体。 2、检查电源和信号线是否与控制柜连接正确,检查各阀门开度和仪表自检情况,试开状 态下检查电机和离心泵是否正常运转。 3、数据的测定:实验时,逐渐打开调节阀以增大流量,待各仪表读数显示稳定后,读取 相应数据。 (离心泵特性实验部分,主要获取实验参数为:流量 qv、泵进口压力 p1、泵出口压 力 p2、电机功率 P 电、泵转速 n,及流体温度 t 和两测压点间高度差 h0。 ) 4、停泵:测取 10 组左右数据后,可以停泵,同时记录下设备的相关数据(如离心泵型号, 额定流量、扬程和功率等) 。 注意事项: 1、一般每次实验前,均需对泵进行灌泵操作,以防止离心泵气缚。同时注意定期对泵 进行保养,防止叶轮被固体颗粒损坏。 2、泵运转过程中,勿触碰泵主轴部分,因其高速转动,可能会缠绕并伤害身体接触部 位。 图 3-2 实验装置示意图 c、实验数据记录 表 3-3 离心泵原始实验数据记录表 装置号: 流体温度 t 实验次数 ,离心泵型号 。 流量 qv m3/h 泵进口压力 p1 kPa 泵出口压力 p2 kPa 电机功率 P 电 kW 泵转速 n rpm , 额定流量 ,额定扬程 ,额定功率 , 四、思考题 1、测定离心泵特性曲线、试从所测实验数据分析离心泵在启动时为什么要关闭出口阀门? 3、启动离心泵之前为什么要引水灌泵?如果灌泵后依然启动不起来,你认为可能的原因是 什么? 4、为什么用泵的出口阀门调节流量?这种方法有什么优缺点?是否还有其他方法调节流 量? 5、泵刚启动后,出口阀如果不开,压力表和真空表读数如何变化?为什么? 6、正常工作的离心泵,在其进口管路上安装流量调节阀是否合理?为什么?

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