化工原理：實(shí)驗(yàn)四 離心泵特性曲線的測定

1、實(shí)驗(yàn)四 離心泵特性曲線 的測定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、 熟悉離心泵的開停泵及操作方法；2、 學(xué)會(huì)離心泵特性曲線的測定方法。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容測定離心泵在一定轉(zhuǎn)速下（2900rpm）的特性曲線。（在直角坐標(biāo)系中作圖）三、基本原理1、離心泵特性曲線的測定在一定轉(zhuǎn)速下，離心泵的壓力H、軸功率p 及效率 均隨實(shí)際流量Q 的大小而改變，通常用水做實(shí)驗(yàn)測出HQ、PQ、及Q 之間的關(guān)系，并以曲線表示，稱為泵的特性曲線。泵的特性曲線是確定泵的適宜操作條件和選用離心泵的重要依據(jù)。（1）離心泵特性曲線的測定意義：泵是輸送液體的常用機(jī)械，在選用一臺水泵時(shí),既要有滿足一定工藝要求的流量、壓頭,還要有較高的工作效率。 要正確地選擇和

2、使用離心泵，就必須掌握離心泵送液能力（qv）變化時(shí)，泵的壓頭（H）、功 率（N）、效率（）的變化規(guī)律，也就是要查明離心泵的特性曲線。泵的特性曲線主要是指在一定轉(zhuǎn)速下，泵的揚(yáng)程、功率和效率與流量之間的關(guān)系。 (1)壓頭送液能力（流量）曲線(HQ曲線)； (2)軸功率-送液能力（流量）曲線（NQ曲線)；(3)效率送液能力（流量）曲線(Q曲線)； 泵的特性曲線是選用離心泵的重要依據(jù)，也是判定泵工作狀況是否適宜的標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)HQ曲線預(yù)測在一定的管路系統(tǒng)中，這臺離心泵的實(shí)際送液能力有多大，能否滿足需要；根據(jù)NQ曲線預(yù)測這種類型的離心泵在某一送液能力下運(yùn)行時(shí),驅(qū)動(dòng)它要消耗多少能量，可以配置一臺大小合適的動(dòng)力

3、設(shè)備；根據(jù) Q曲線預(yù)測這臺離心泵在某一送液能力下運(yùn)行時(shí)效率的高低，使離心泵能夠在適宜的條件下運(yùn)行,以發(fā)揮其最大效率。（2）離心泵特性曲線的測定原理由于離心泵的結(jié)構(gòu)和流體本身的非理想性以及流體在流動(dòng)過程中的種種阻力損失，至今為止，還沒有人能推導(dǎo)出計(jì)算揚(yáng)程的純理論數(shù)學(xué)方程式。泵的特性曲線只能用實(shí)驗(yàn)方法來測定。如果在泵的操作中，測得其流量Q，進(jìn)、出口的壓力和泵所消耗的功率（即軸功率），則可求得其特性曲線離心泵的壓頭：對泵的進(jìn)出口取1-1截面與2-2截面， 建立機(jī)械能衡算式：+Z1+He=+Z2+ Hf1-2 (1)Hf1-2=0 (2) 式中：在泵的進(jìn)出口管上分別裝有真空表P1和壓力表P2；Z-壓力

4、表與真空表之間的垂直距離，本實(shí)驗(yàn)裝置為0.5m。由溫度計(jì)測量流體溫度，從而確定流體的密度；離心泵的軸功率Nshaft本實(shí)驗(yàn)中不能直接測出軸功率，而是用功率表測得電機(jī)的輸入功率N電：由Nshaft =N電電 離心泵的效率 為泵的有用功率Ne 和軸功率Nshaft之比。 管路中需安裝渦輪流量計(jì)，確定流體的流量和流速 ；欲改變流量需閥門控制。除以上儀表外，配上管件、水槽等部件組合成循環(huán)管路。最后需要將離心泵的Q,N,H換算為2900rpm下的特性參數(shù) 然后作圖壓差表RRP2 功率表轉(zhuǎn)速表 渦輪流量計(jì)讀數(shù)1 3 2 1 四、實(shí)驗(yàn)流程及主要設(shè)備參數(shù)1、 實(shí)驗(yàn)流程本實(shí)驗(yàn)用離心泵進(jìn)行實(shí)驗(yàn),其裝置如圖所示，離

5、心泵用三相電動(dòng)機(jī)帶動(dòng),水從水池吸入,經(jīng)整個(gè)管線返回水池。在吸入管進(jìn)口處裝有閥2以便啟動(dòng)前灌滿水；在泵的吸入口處和出口處分別裝 有真空表P1和壓力表P2,以測量離心泵的進(jìn)出口處的壓力；泵的出口管路裝有渦輪流量計(jì)用做流量 測量，并裝有閥門3以調(diào)節(jié)流量。本實(shí)驗(yàn)用測功器來測定軸功率，用轉(zhuǎn)速表測定轉(zhuǎn)速n。 2、主要設(shè)備 離心式清水泵 型號：BA-6， 渦輪流量計(jì)、 數(shù)顯功率表、 壓力表、真空表、閥門、轉(zhuǎn)速表、壓差計(jì)。五、實(shí)驗(yàn)步驟1.、關(guān)閉調(diào)節(jié)閥1，打開出口閥3，打開灌水閥2，排氣。2、 關(guān)閉灌水閥2和出口閥3，打開總開關(guān)，啟動(dòng)泵。3、 打開進(jìn)口閥1（一定要全開），打開出口閥3調(diào)節(jié)流量，實(shí)驗(yàn)中流量的調(diào)節(jié)順

6、序從大到小，將閥門開至最大時(shí)，作為第一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)共采集10組數(shù)據(jù)。4、 實(shí)驗(yàn)布點(diǎn)服從大流量多布點(diǎn)，小流量少布點(diǎn)規(guī)則，原因是離心泵效率極值點(diǎn)出現(xiàn)在大流量。6、 若發(fā)現(xiàn)流量顯示儀讀數(shù)達(dá)不到零，可采用將調(diào)節(jié)閥3開至最大，再快速關(guān)閉調(diào)節(jié)閥3，流量顯示儀讀數(shù)將為零，可能此讀數(shù)不久還會(huì)上升，上升的數(shù)據(jù)不采集，以零計(jì)。此時(shí)其余的儀表讀數(shù)不隨顯示儀讀數(shù)而變。7、 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，關(guān)閉出口閥，關(guān)閉電源。注意事項(xiàng) 1、離心泵在引水灌泵時(shí)，要關(guān)閉泵的進(jìn)口閥，打開出口閥，以便使氣體排出。 2、在最大流量與最小流量范圍內(nèi)進(jìn)行合理布點(diǎn)，必須從最大流量依次測到最小流量。 3、在每次流量調(diào)節(jié)穩(wěn)定后，方能讀取各參數(shù)的數(shù)據(jù)。六、原始

7、數(shù)據(jù)記錄與處理 1、用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。 2、在直角坐標(biāo)紙上繪出離心泵特性曲線。 3、列出一組數(shù)據(jù)，說明計(jì)算的全過程。 4、對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析討論。表1 原始數(shù)據(jù)記錄表格裝置號： 水溫： 進(jìn)口管徑： 出口管徑： 離心泵的型號： 電機(jī)效率： 離心泵銘牌上的特性參數(shù) ：序號流量Q( )真空表讀數(shù)P1( )壓力表讀數(shù)p2( )轉(zhuǎn)速表的讀數(shù)nrpm功率表讀數(shù)N電( )12345678910表2 離心泵在2900rpm下的特性參數(shù)序號流量Q( )壓頭H有效功率Ne軸功率Nshaft離心泵的效率12345678910七、思考題: 1、離心泵在啟動(dòng)前為什么要引水灌泵? 2、為什么離心泵啟動(dòng)時(shí)要關(guān)閉進(jìn)口閥? 3、為什么調(diào)節(jié)離心泵的出口閥可調(diào)節(jié)其流量，若在進(jìn)口管上設(shè)閥門調(diào)流量是否合理? 4、為什么在離心泵進(jìn)口管下安裝底閥